DE102014225164A1

DE102014225164A1 - Finishing method for producing a rotationally symmetrical bore with an axial contour

Info

Publication number: DE102014225164A1
Application number: DE102014225164.8A
Authority: DE
Inventors: Josef Schmid
Original assignee: Elgan Diamantwerkzeuge GmbH and Co KG
Current assignee: Elgan Diamantwerkzeuge GmbH and Co KG
Priority date: 2014-12-08
Filing date: 2014-12-08
Publication date: 2016-06-09
Anticipated expiration: 2034-12-09
Also published as: DE102014225164B4

Abstract

Bei einem Feinbearbeitungsverfahren zum Herstellen einer rotationssymmetrischen Bohrung mit einem axialen Konturverlauf wird bei einer Feinbearbeitungsoperation ein aufweitbares Honwerkzeug (200) verwendet, welches mindestens eine aufweitbare ringförmige Schneidgruppe (220) mit mehreren um den Umfang des Werkzeugkörpers verteilten Schneidstoffkörpern aufweist, deren axiale Länge kleiner als der wirksame Außendurchmesser der Schneidgruppe bei vollständig zurückgezogenen Schneidstoffkörpern ist. In einer Konturerzeugungsphase wird zwischen einer ersten Axialposition (AX1) mit relativ kleinerem Soll-Durchmesser und einer zweiten Axialposition (AX2) mit einem relativ zum ersten Soll-Durchmesser größeren zweiten Soll-Durchmesser durch Erzeugen eines in Axialrichtung der Bohrung ungleichen Materialabtrags an der Innenfläche der Bohrung mittels der Schneidstoffkörper des Honwerkzeugs ein nicht-kreiszylindrischer Bohrungsabschnitt mit einem vorgebbaren axialen Konturverlauf erzeugt. Das Honwerkzeug wird hierzu wird, starres oder halb-starr an eine Arbeitsspindel einer Bearbeitungsmaschine angekoppelt. Es erfolgt eins schnelles Drehen des Honwerkzeugs in Kombination mit einem langsamen axialen Bewegen des Honwerkzeugs. Dabei erfolgt ein weggesteuertes radiales Zustellen der Schneidstoffkörper mit einer von der Axialposition abhängigen Zustellposition während der axialen Bewegung des Honwerkzeugs in dem Bohrungsabschnitt in der Weise, dass die Zustellposition bei der axialen Bewegung entsprechend dem vorgegebenen axialen Konturverlauf verändert wird.In a finishing process for producing a rotationally symmetrical bore with an axial contour, an expandable honing tool (200) is used which has at least one expandable annular cutting group (220) with a plurality of cutting material bodies distributed around the circumference of the tool body whose axial length is smaller than that effective outer diameter of the cutting group is completely retracted cutting bodies. In a contour generation phase, between a first axial position (AX1) with a relatively smaller nominal diameter and a second axial position (AX2) with a second nominal diameter larger relative to the first nominal diameter by generating an uneven material removal on the inner surface of the bore in the axial direction of the bore Bore produced by means of the cutting material body of the honing tool a non-circular cylindrical bore portion with a predetermined axial contour. The honing tool is this, is rigidly or semi-rigidly coupled to a work spindle of a processing machine. There is one quick turning of the honing tool in combination with a slow axial movement of the honing tool. In this case, a path-controlled radial infeed of the cutting material body takes place with a feed position dependent on the axial position during the axial movement of the honing tool in the bore section in such a way that the infeed position is changed during the axial movement in accordance with the predetermined axial contour.

Description

ANWENDUNGSGEBIET UND STAND DER TECHNIKAREA OF APPLICATION AND PRIOR ART

Die Erfindung betrifft ein Feinbearbeitungsverfahren zum Herstellen einer rotationssymmetrischen Bohrung mit einem axialen Konturverlauf gemäß dem Oberbegriff von Anspruch 1 oder 2. Ein bevorzugtes Anwendungsgebiet ist das Erzeugen von Zylinderlaufflächen bei der Herstellung von Zylinderblöcken oder Zylinderlaufbuchsen für Hubkolbenmaschinen.The invention relates to a fine machining method for producing a rotationally symmetrical bore with an axial contour according to the preamble of claim 1 or 2. A preferred application is the production of cylinder surfaces in the production of cylinder blocks or cylinder liners for reciprocating engines.

Die Zylinderlaufflächen in Zylinderblöcken (Zylinderkurbelgehäusen) oder Zylinderlaufbuchsen von Brennkraftmaschinen oder anderen Hubkolbenmaschinen sind im Betrieb einer starken tribologischen Beanspruchung ausgesetzt. Daher kommt es bei der Herstellung von Zylinderblöcken oder Zylinderlaufbuchsen darauf an, diese Zylinderlaufflächen so zu bearbeiten, dass später bei allen Betriebsbedingungen eine ausreichende Schmierung durch einen Schmiermittelfilm gewährleistet ist und der Reibwiderstand zwischen sich relativ zueinander bewegenden Teilen möglichst gering gehalten wird. The cylinder surfaces in cylinder blocks (cylinder crankcases) or cylinder liners of internal combustion engines or other reciprocating engines are exposed during operation of a strong tribological stress. Therefore, it is important in the production of cylinder blocks or cylinder liners to edit these cylinder surfaces so that later in all operating conditions sufficient lubrication is ensured by a lubricant film and the frictional resistance between relatively moving parts is minimized.

Die qualitätsbestimmende Endbearbeitung solcher tribologisch beanspruchbaren Innenflächen erfolgt in der Regel mit geeigneten Honverfahren, die typischer Weise mehrere aufeinanderfolgende Honoperationen umfassen. Das Honen ist ein Zerspanungsverfahren mit geometrisch unbestimmten Schneiden. Bei einer Honoperation wird ein aufweitbares Honwerkzeug innerhalb der zu bearbeitenden Bohrung zur Erzeugung einer Hubbewegung in Axialrichtung der Bohrung mit einer Hubfrequenz hin- und her bewegt und gleichzeitig zur Erzeugung einer der Hubbewegung überlagerten Drehbewegung mit einer vorgebbaren Drehzahl gedreht. Zur Aufweitung des Honwerkzeugs werden die am Honwerkzeug angebrachten Schneidstoffkörper über ein Zustellsystem mit einer radial zur Werkzeugachse wirkenden Zustellkraft und/oder Zustellgeschwindigkeit zugestellt und an die zu bearbeitende Innenfläche angedrückt. Eine Wegsteuerung ist ebenfalls bei manchen Verfahren vorgesehen. Beispielsweise gibt es Verfahren zum Vorhonen oder Zwischenhonen bzw. Basishonen von Zylinderbohrungen, bei denen die Zustellposition pro Hub um einen vorab programmierten Betrag verändert wird. Beim Honen entsteht in der Regel an der Innenfläche ein für die Honbearbeitung typisches Kreuzschliffmuster mit sich überkreuzenden Bearbeitungsspuren, die auch als „Honriefen“ bezeichnet werden. The quality-determining finishing of such tribologically stressable inner surfaces is usually carried out with suitable honing methods, which typically comprise several successive honing operations. Honing is a machining process with geometrically indeterminate cutting edges. In a honing operation, an expandable honing tool is reciprocated within the bore to be machined to produce a stroke in the axial direction of the bore with a stroke frequency and simultaneously rotated to produce a rotational movement superimposed on the stroke with a presettable rotational speed. In order to widen the honing tool, the cutting material bodies attached to the honing tool are delivered via a feed system with a feed force and / or delivery speed acting radially to the tool axis and pressed against the inner surface to be machined. Path control is also provided in some methods. For example, there are methods for pre-honing or intermediate honing or base honing of cylinder bores in which the infeed position per stroke is changed by a pre-programmed amount. During honing, a cross-cut pattern typical for honing is usually produced on the inner surface with intersecting machining marks, which are also referred to as "honing marks".

Mit steigenden Anforderungen an die Sparsamkeit und Umweltfreundlichkeit von Motoren ist die Optimierung des tribologischen Systems Kolben/Kolbenringe/Zylinderlauffläche von besonderer Bedeutung, um geringe Reibung, geringen Verschleiß und geringen Ölverbrauch zu erreichen. Der Reibungsanteil der Kolbengruppe kann bis zu 35% betragen, so dass der Reibungsreduzierung in diesem Bereich wünschenswert ist. With increasing demands on the economy and environmental friendliness of engines, the optimization of the tribological system piston / piston rings / cylinder surface is of particular importance in order to achieve low friction, low wear and low oil consumption. The friction ratio of the piston group can be up to 35%, so that the friction reduction in this area is desirable.

Eine Technologie, die für die Reduzierung der Reibung und des Verschleißes immer mehr an Bedeutung gewinnt, ist die Vermeidung bzw. Reduzierung von Zylinderverzügen bzw. Deformationen des Motorblocks (Zylinderkurbelgehäuses) bei der Montage und/oder im Betrieb. Nach einer konventionellen Honbearbeitung soll eine Zylinderbohrung typischerweise eine Bohrungsform haben, die möglichst wenig, z.B. maximal wenige Mikrometer, von einer idealen Kreiszylinderform abweicht. Während der Montage oder des Betriebs des Motors kann es jedoch zu deutlichen Formfehlern (Verzügen) kommen, die bis zu mehreren Hundertsteln Millimeter betragen und die Performance des Motors verringern können. Die Ursachen von Verzügen bzw. Deformationen sind unterschiedlich. Es kann sich um statische oder quasi statische thermische und/oder mechanische Belastungen handeln und/oder um dynamische Belastungen. Auch die Konstruktion und das Design von Zylinderblöcken haben Einfluss auf die Neigung zu Deformationen. Die Dichtfunktion des Kolbenringpakets und die Kolbenreibung werden durch solche schwer kontrollierbaren Deformationen typischerweise verschlechtert, wodurch sich der Blow-by, der Ölverbrauch und auch die Reibung erhöhen können. A technology that is becoming increasingly important for the reduction of friction and wear is the avoidance or reduction of cylinder distortions or deformations of the engine block (cylinder crankcase) during assembly and / or operation. After conventional honing, a cylinder bore should typically have a bore shape that is as small as possible, e.g. a few micrometers, deviates from an ideal circular cylinder shape. During assembly or operation of the engine, however, it can lead to significant form errors (warping), which can be up to several hundredths of a millimeter and reduce the performance of the engine. The causes of distortions or deformations are different. They may be static or quasi-static thermal and / or mechanical loads and / or dynamic loads. The construction and design of cylinder blocks also influence the tendency to deform. The sealing function of the piston ring assembly and piston friction are typically degraded by such hard-to-control deformations, which can increase blow-by, oil consumption, and friction.

Das sogenannte Formhonen ist eine Technologie, welche durch eine Invertierung der Zylinderverzüge (Erzeugung einer Negativform des Fehlers) bei der Bearbeitung die Entstehung einer Idealform nach der Montage oder im Betriebszustand des Motors gewährleisten oder annähern soll. Dabei wird am unverspannten Werkstück mittels Honen eine von der Kreiszylinderform definiert abweichende Bohrungsform erzeugt. Solche Bohrungsformen sind in der Regel in Axialrichtung und/oder in Umfangsrichtung unsymmetrisch, weil auch die Deformationen der Zylinderblocks in der Regel nicht symmetrisch sind. Im Betriebszustand soll sich eine möglichst ideale Kreiszylinderform ergeben, so dass das Kolbenringpaket über den gesamten Bohrungsumfang gut abdichten kann.The so-called form honing is a technology which by an inversion of the cylinder distortions (generation of a negative shape of the defect) in the machining process is supposed to ensure or approximate the formation of an ideal shape after assembly or in the operating state of the engine. In this case, a defined by the circular cylindrical shape bore shape is generated at the unstrained workpiece by honing. Such bore shapes are usually asymmetrical in the axial direction and / or in the circumferential direction, because the deformations of the cylinder block are usually not symmetrical. In the operating state, the most ideal circular cylindrical shape should result, so that the piston ring package can seal well over the entire bore circumference.

Verschiedene Varianten des Formhonens, die es erlauben, nicht-rotationssymmetrische Bohrungsformen mit einer systematischen Abweichung von einer 2-zähligen Rotationssymmetrie zu erzeugen, werden in der EP 1 790 435 B1 beschrieben.Different variants of the shape honing, which allow to generate non-rotationally symmetrical bore shapes with a systematic deviation from a 2-fold rotational symmetry, are described in US Pat EP 1 790 435 B1 described.

In der WO 2014/146919 A1 wird ein Honverfahren zum Formhonen beschrieben, bei dem eine in Bezug auf die Bohrungsachse rotationssymmetrische, flaschenförmige Bohrung erzeugt wird, die in der Nähe des Bohrungseintritts enger ist als weiter entfernt vom Bohrungseintritt. Bei einer Verfahrensvariante wird ein Honwerkzeug mit axial relativ langen Honleisten verwendet. Zur Erzeugung eines axial variierenden Materialabtrags werden die Hublänge und/oder die Hublage der Hubbewegung verändert. Hierdurch kann ein axialer Konturverlauf erzeugt oder verändert werden. In der Anmeldung werden auch Honwerkzeuge beschrieben, die mindestens eine ringförmige Schneidgruppe mit Schneidstoffkörpern aufweisen, die als in Umfangsrichtung breite und in Axialrichtung schmale Honsegmente gestaltet sind. In the WO 2014/146919 A1 there is described a honing method of forming which produces a barrel-shaped bore rotationally symmetrical with respect to the bore axis which is narrower near the bore entry than further away from the hole entry. In a variant of the method, a honing tool with axially relatively long honing stones is used. To produce an axially varying material removal, the stroke length and / or the stroke position of the lifting movement are changed. As a result, an axial contour profile can be generated or changed. In the application also honing tools are described which have at least one annular cutting group with cutting material bodies, which are designed as wide in the circumferential direction and narrow in the axial direction Honsegmente.

AUFGABE UND LÖSUNGTASK AND SOLUTION

Es ist eine Aufgabe der Erfindung, ein Feinbearbeitungsverfahren der eingangs erwähnten Art bereitzustellen, das es auf wirtschaftliche Weise erlaubt, rotationssymmetrische Bohrungen zu erzeugen, die im fertig bearbeiten Zustand einen vorgebbaren axialen Konturverlauf haben.It is an object of the invention to provide a finishing method of the type mentioned, which allows it to produce economically rotationally symmetric bores, which have a predeterminable axial contour in the finished state.

Diese Aufgabe wird gelöst durch ein Feinbearbeitungsverfahren mit den Merkmalen von Anspruch 1 oder Anspruch 2. Vorteilhafte Weiterbildungen sind in den abhängigen Ansprüchen angegeben. Der Wortlaut sämtlicher Ansprüche wird durch Bezugnahme zum Inhalt der Beschreibung gemacht. This object is achieved by a finishing method having the features of claim 1 or claim 2. Advantageous developments are given in the dependent claims. The wording of all claims is incorporated herein by reference.

Im Rahmen des Feinbearbeitungsverfahrens wird bei einer Feinbearbeitungsoperation ein aufweitbares Honwerkzeug verwendet, welches mindestens eine aufweitbare ringförmige Schneidgruppe mit mehreren um den Umfang des Werkzeugkörpers verteilten Schneidstoffkörpern aufweist, deren axiale Länge kleiner als der wirksame Außendurchmesser der Schneidgruppe bei vollständig zurückgezogenen Schneidstoffkörpern ist. Die Feinbearbeitungsoperation umfasst eine Konturerzeugungsphase, in welcher zwischen einer ersten Axialposition mit relativ kleinerem Soll-Durchmesser der Bohrung und einer zweiten Axialposition mit einem relativ zum ersten Soll-Durchmesser größeren zweiten Soll-Durchmesser durch Erzeugen eines in Axialrichtung der Bohrung ungleichen Materialabtrags an der Innenfläche der Bohrung mittels der Schneidstoffkörper des Honwerkzeugs ein nicht-kreiszylindrischer Bohrungsabschnitt mit einem vorgebbaren axialen Konturverlauf erzeugt wird. Der nicht-kreiszylindrische Bohrungsabschnitt kann sich dabei über die gesamte Bohrungslänge zwischen Bohrungseintritt und Bohrungsaustritt erstrecken, es ist jedoch auch möglich, dass der nicht-kreiszylindrische Bohrungsabschnitt nur einen Teil der gesamten Bohrungslänge einnimmt und an einem oder beiden axialen Enden in einen im Wesentlichen kreiszylindrischen Bohrungsabschnitt übergeht. Die fertige Bohrung kann beispielsweise die Form einer Flasche haben oder als konisch-zylindrische Bohrung oder als vollständig konische Bohrung gestaltet sein, bei der die erste Axialposition mit dem Bohrungseintritt und die zweite Axialposition mit dem gegenüberliegenden Bohrungsende im Wesentlichen zusammenfällt. As part of the finishing process, an expandable honing tool is used in a finishing operation, which has at least one expandable annular cutting group with several circumferentially distributed around the circumference of the tool body cutting body whose axial length is smaller than the effective outer diameter of the cutting group with fully retracted Schneidstoffkörpern. The finishing operation includes a contouring phase in which a first axial position with a relatively smaller nominal diameter of the bore and a second axial position with a second nominal diameter greater relative to the first nominal diameter by generating an uneven material removal on the inner surface of the bore in the axial direction of the bore Bore is produced by means of the cutting material body of the honing tool a non-circular cylindrical bore portion with a predetermined axial contour. The non-circular cylindrical bore portion may extend over the entire bore length between the bore entry and the bore exit, but it is also possible that the non-circular cylindrical bore portion occupies only a portion of the total bore length and at one or both axial ends in a substantially circular cylindrical bore portion passes. For example, the finished bore may be in the form of a bottle or configured as a conical-cylindrical bore or a fully conical bore in which the first axial position substantially coincides with the bore entry and the second axial position substantially coincides with the opposite bore end.

Das Honwerkzeug wird starr oder halb-starr an eine Arbeitsspindel einer Bearbeitungsmaschine angekoppelt, wobei die Ankopplung direkt oder unter Zwischenschaltung einer starren Antriebsstange erfolgen kann. Die Ankopplung erfolgt dabei so, dass die Werkzeugachse (Längsmittelachse, Rotationsachse) koaxial zur Spindelachse der Arbeitsspindel verläuft. Bei einer starren Ankopplung bleibt diese Orientierung auch bei Einwirkung von Querkräften auf das Honwerkzeug erhalten. Eine halb-starre Ankopplung im Sinne dieser Anmeldung unterscheidet sich von einer für viele Honverfahren typischen mehrfach-gelenkigen Anordnung (z.B. mittels Kugelgelenk oder Kardangelenk) dadurch, dass die halb-starre Ankopplung eine gewisse innere Elastizität aufweist und Rückstellkräfte erzeugt, die in Richtung auf eine koaxiale Ausrichtung von Spindelachse und Werkzeugachse wirken. The honing tool is rigidly or semi-rigidly coupled to a work spindle of a processing machine, wherein the coupling can be done directly or with the interposition of a rigid drive rod. The coupling takes place so that the tool axis (longitudinal center axis, rotation axis) is coaxial with the spindle axis of the work spindle. In a rigid coupling, this orientation is maintained even when exposed to lateral forces on the honing tool. A semi-rigid coupling in the context of this application differs from a typical multi-honing arrangement for many honing (eg by means of ball joint or universal joint) in that the semi-rigid coupling has a certain internal elasticity and generates restoring forces in the direction of a Coaxial alignment of spindle axis and tool axis act.

Zumindest während der Konturerzeugungsphase wird das Honwerkzeug relativ schnell gedreht mit einer Drehzahl, die bei einem materialabtragenden Eingriff zwischen den Schneidstoffkörpern und der Innenfläche der Bohrung eine Schnittgeschwindigkeit erzeugt, welche in Umfangsrichtung eine Schnittgeschwindigkeits-Komponente von mehr als 100 m/min aufweist. Es können Drehzahlen eingestellt werden, die deutlich höher liegen als die beim Honen typischerweise verwendeten Drehzahlen. Gleichzeitig erfolgt zumindest während der Konturerzeugungsphase ein langsames axiales Bewegen des Honwerkzeugs mit einer Hubgeschwindigkeit von maximal 10 m/min. Derartige Hubgeschwindigkeiten liegen deutlich niedriger als die typischerweise bei vielen Honverfahren genutzten Hubgeschwindigkeiten. At least during the contouring phase, the honing tool is relatively quickly rotated at a speed that produces a cutting speed having a cutting speed component of greater than 100 m / min in the circumferential direction during a material-removing engagement between the cutting bodies and the inner surface of the bore. It can be set speeds that are significantly higher than the speeds typically used in honing. At the same time, at least during the contour generation phase, a slow axial movement of the honing tool takes place at a maximum lifting speed of 10 m / min. Such lifting speeds are significantly lower than the typical lifting speeds used in many honing methods.

Es wird also ein im Vergleich zu typischen Honprozessen relativ großes Verhältnis zwischen Drehgeschwindigkeit und Hubgeschwindigkeit eingestellt. Thus, a relatively large ratio between rotational speed and stroke speed is set in comparison to typical honing processes.

Gemäß einer anderen Formulierung wird das Honwerkzeug zumindest während der Konturerzeugungsphase mit einer in Axialrichtung der Bohrung verlaufenden Axialgeschwindigkeits-Komponente und einer in Umfangsrichtung der Bohrung verlaufenden Umfangsrichtungs-Komponente bewegt, so dass ein Geschwindigkeits-Verhältnis zwischen der Axialgeschwindigkeits-Komponente und der Umfangsgeschwindigkeits-Komponente von 1:10 oder 1:100 oder weniger eingestellt wird. Insbesondere kann das Geschwindigkeits-Verhältnis im Bereich von 1:100 bis 1:200 liegen, ggf. sogar darunter.According to another formulation, at least during the contouring phase, the honing tool is moved with an axial velocity component extending axially of the bore and a circumferential directional component of the bore such that a velocity ratio between the axial velocity component and the peripheral velocity component of 1:10 or 1: 100 or less is set. In particular, the speed ratio can be in the range of 1: 100 to 1: 200, possibly even less.

Während der axialen Bewegung des Honwerkzeugs in demjenigen Bohrungsabschnitt, der eine nicht-kreiszylindrische Gestalt erhalten soll, erfolgt eine weggesteuerte radiale Zustellung der Schneidstoffkörper mit einer von der Axialposition abhängigen Zustellposition in der Weise, dass die Zustellposition bei der axialen Bewegung entsprechend dem vorgegebenen axialen Konturverlauf verändert wird. Bewegt sich also beispielsweise das Honwerkzeug von einer Seite kleineren Soll-Durchmessers zu einer Seite größeren Soll-Durchmessers, so werden die Schneidstoffkörper radial nach außen zugestellt, so dass die Schneidgruppe expandiert wird. Findet die Bewegung dagegen in umgekehrter Richtung (von einer Axialposition mit größerem Soll-Durchmesser zu einer Axialposition mit kleinerem Soll-Durchmesser) statt, so werden die Schneidstoffkörper entsprechend dem gewünschten Konturverlauf radial nach innen zurückgezogen. Es findet also in axialer Richtung der Bohrung eine weggesteuerte Aufweitung bzw. Zustellung statt. Vorzugsweise sollte die Aufweitung mit einer gewissen Vorspannung arbeiten, damit ein Rattern und/oder Vibrieren des Honwerkzeugs sicher ausgeschlossen werden kann. During the axial movement of the honing tool in that bore portion, which is to receive a non-circular cylindrical shape, there is a path-controlled radial delivery of the cutting material body with a dependent of the axial position feed position in such a way that the delivery position changes in the axial movement corresponding to the predetermined axial contour becomes. If, for example, the honing tool moves from one side of a smaller nominal diameter to one side of a larger nominal diameter, then the cutting material bodies are delivered radially outwards, so that the cutting group is expanded. If, on the other hand, the movement takes place in the opposite direction (from an axial position with a larger nominal diameter to an axial position with a smaller nominal diameter), then the cutting material bodies are retracted radially inward in accordance with the desired contour progression. It thus takes place in the axial direction of the bore a path-controlled expansion or delivery. Preferably, the expansion should work with a certain bias, so that rattling and / or vibration of the honing tool can be safely excluded.

Eine Besonderheit dieses Verfahrens liegt darin, dass einerseits ein Honwerkzeug verwendet wird, also ein Werkzeug, welches für Honoperationen grundsätzlich geeignet ist und mit geometrisch unbestimmten Schneiden arbeitet. Andererseits wird das Honwerkzeug jedoch mit im Vergleich zum klassischen Honen sehr hohen Drehzahlen und im Vergleich zum klassischen Honen niedriger Hubgeschwindigkeit betrieben, so dass der resultierende Prozess des Materialabtrags einem Schleifprozess ähnelt, welcher aufgrund des großen Verhältnisses zwischen Drehgeschwindigkeit und Hubgeschwindigkeit an der Bohrungsinnenfläche Bearbeitungsriefen erzeugt, die im Wesentlichen in Umfangsrichtung der Bohrungsinnenfläche verlaufen bzw. gegenüber einer Radialebene (senkrecht zur Bohrungsachse) nicht oder nur wenige Grad angestellt sind, beispielsweise um maximal 10° oder maximal 5°.A special feature of this method is that on the one hand a honing tool is used, that is, a tool which is basically suitable for honing operations and works with geometrically indeterminate cutting. On the other hand, however, the honing tool is operated at very high speeds compared to conventional honing and compared to conventional low-speed honing, so that the resulting material removal process resembles a grinding process which produces machining marks due to the large ratio between rotational speed and stroke speed at the bore inner surface. which run substantially in the circumferential direction of the bore inner surface or with respect to a radial plane (perpendicular to the bore axis) are not or only a few degrees employed, for example by a maximum of 10 ° or a maximum of 5 °.

In Kombination mit der geringen axialen Länge der Schneidstoffkörper der ringförmigen Schneidgruppe wird dadurch eine exakte Konturerzeugung in der Weise ermöglicht, dass nach Abschluss der Konturerzeugungsphase der erzielte Konturverlauf von der Bohrungsinnenfläche bereits im Wesentlichen dem Soll-Konturverlauf nach Ende der Bearbeitung entspricht. Die axial schmale der ringförmigen Schneidgruppe führt auch dazu, dass bereits bei relativ geringen Andruckkräften große Schneidleistungen erzielt werden können und dass die Wege für die Abfuhr von abgetragenem Material, also von Abrieb, relativ kurz sind. Dadurch kann ein Zusetzen der abrasiven Schneidflächen der Schneidkörper durch Abrieb vermieden werden und die Schneidkörper bleiben dauerhaft schneidfreudig. Durch die kurze Bauweise des Schneidbereichs ist auch eine bessere Kühlschmierstoffversorgung möglich, wodurch wiederum die Möglichkeit geschaffen wird, das Honwerkzeug für den Materialabtrag mit relativ hohen Drehzahlen zu betreiben, so dass mehr Abtrag bei geringeren Schnittkräften erzielt werden kann. In combination with the small axial length of the cutting material body of the annular cutting group thereby accurate contour generation is made possible in such a way that after completion of the contour generation phase of the contour contour of the bore inner surface already substantially corresponds to the desired contour curve after the end of processing. The axially narrow of the annular cutting group also means that even at relatively low pressure forces large cutting performance can be achieved and that the paths for the removal of removed material, ie of abrasion, are relatively short. Thereby clogging of the abrasive cutting surfaces of the cutting body can be avoided by abrasion and the cutting body remain permanently schneidfreudig. Due to the short design of the cutting area, a better cooling lubricant supply is possible, which in turn creates the opportunity to operate the honing tool for material removal at relatively high speeds, so that more removal can be achieved at lower cutting forces.

Bei manchen Ausführungsformen ist vorgesehen, dass zumindest bei der Erzeugung des Bohrungsabschnitts mit axialem Konturverlauf das Honwerkzeug mit einer Drehzahl gedreht wird, die eine Schnittgeschwindigkeit erzeugt, welche in Umfangsrichtung eine Schnittgeschwindigkeits-Komponente von mehr als 150 m/min aufweist, wobei diese Schnittgeschwindigkeits-Komponente insbesondere im Bereich von 200 m/min bis 1000 m/min liegen kann. In some embodiments, it is contemplated that, at least in the generation of the axial contour bore portion, the honing tool is rotated at a speed that produces a cutting speed having a cutting speed component greater than 150 m / min in the circumferential direction, this cutting rate component especially in the range of 200 m / min to 1000 m / min.

Alternativ oder zusätzlich kann vorgesehen sein, dass zumindest bei der Erzeugung des Bohrungsabschnitts mit axialem Konturverlauf das Honwerkzeug mit einer Hubgeschwindigkeit im Bereich von 0.1 m/min bis zu 2 m/min bewegt wird, wobei die Hubgeschwindigkeit insbesondere im Bereich von 0.3 m/min bis 0.7 m/min liegen kann.Alternatively or additionally, it may be provided that, at least during the production of the bore section with an axial contour, the honing tool is moved at a lifting speed in the range of 0.1 m / min up to 2 m / min, the lifting speed in particular in the range of 0.3 m / min 0.7 m / min can lie.

In vielen praktisch relevanten Anwendungsfällen ist die Soll-Form der Bohrung so vorgegeben, dass die zweite axiale Position (mit relativ größerem Soll-Durchmesser) entfernt von einem Bohrungseintritt und die erste axiale Position (mit relativ niedrigerem Soll-Durchmesser) näher am Bohrungseintritt liegt oder mit dem Bohrungseintritt zusammenfällt. Es kann sich beispielsweise um eine insgesamt konische Bohrungsform oder um eine zylindrisch-konische Bohrungsform Bohrungsform in Flaschenform handeln. Grundsätzlich ist es jedoch auch möglich, dass ein Bohrungsabschnitt mit axialem Konturverlauf sich in Richtung des Bohrungseintritts erweitert. In many practically relevant applications, the desired shape of the bore is predetermined so that the second axial position (with relatively larger nominal diameter) away from a bore entry and the first axial position (with a relatively lower nominal diameter) closer to the bore entry or coincides with the bore entry. For example, it may be an overall conical bore shape or a cylindrical-conical bore shape bore shape in bottle form. In principle, however, it is also possible for a bore section with an axial contour to widen in the direction of the bore entry.

Für die Erzeugung von nicht-kreiszylindrischen Bohrungsabschnitten, welche auf der Seite des Bohrungseintritts enger sind als weiter entfernt vom Bohrungseintritt, hat sich eine Verfahrensvariante bewährt, die folgende Schritte umfasst: Einführen des Honwerkzeugs in die Bohrung mit zurückgezogenen Schneidstoffkörpern bis in eine Startposition, in welcher sich die Schneidgruppe im Bereich der zweiten Axialposition der Bohrung befindet; Drehen des Honwerkzeugs und gleichzeitiges Expandieren der Schneidgruppe an oder im Bereich der Startposition bis in eine erste Radialposition der Schneidstoffkörper derart, dass durch materialabtragenden Eingriff von Schneidstoffkörpern an der Innenseite der Bohrung an der zweiten Axialposition eine Erweiterung erzeugt wird, deren Durchmesser im Wesentlichen dem zweiten Soll-Durchmesser entspricht; Herausziehen des Honwerkzeugs in Richtung der ersten Axialposition bei gleichzeitiger Drehung des Honwerkzeugs und Reduzierung der Zustellposition derart, dass die Bohrung ausgehend von der Erweiterung sukzessive in Richtung der ersten Axialposition verjüngt wird.For the production of non-circular-cylindrical bore sections which are narrower on the side of the bore entry than farther from the bore entry, a method variant has proven successful, comprising the following steps: introduction of the honing tool into the bore with retracted cutting bodies up to a start position, in which the cutting group is in the region of the second axial position of the bore; Turning the honing tool and simultaneously expanding the cutting group at or in the region of the starting position to a first radial position of the cutting material such that an extension is produced by material-removing engagement of cutting bodies on the inside of the bore at the second axial position, the diameter of which substantially the second target Diameter corresponds to Pulling out of the honing tool in the direction of the first axial position with simultaneous rotation of the honing tool and reduction of the delivery position in such a way that, starting from the enlargement, the bore is successively tapered in the direction of the first axial position.

In einer Einführoperation wird also das Honwerkzeug in die Bohrung mit teilweise oder ganz zurückgezogenen Schneidstoffkörpern zunächst bis zur Startposition eingeführt, in welcher sich die Schneidgruppe im Bereich der zweiten Axialposition der Bohrung befindet. In einer nachfolgenden Expandierungsoperation bzw. Aufweitoperation wird das Honwerkzeug um seine Werkzeugachse gedreht und gleichzeitig wird die ringförmige Schneidgruppe aufgeweitet bzw. expandiert, so dass sich ihr wirksamer Außendurchmesser allmählich vergrößert. Diese Operation wird so durchgeführt, dass durch materialabtragenden Eingriff von Schneidstoffkörpern an der Innenseite der Bohrung an der zweiten Axialposition eine Erweiterung erzeugt wird, deren Durchmesser bei Ende der Expansion im Wesentlichen dem zweiten Soll-Durchmesser entspricht. In a Einführoperation so the honing tool is first introduced into the bore with partially or completely withdrawn Schneidstoffkörpern up to the starting position, in which the cutting group is in the region of the second axial position of the bore. In a subsequent expanding operation, the honing tool is rotated about its tool axis, and at the same time, the annular cutting group is expanded so that its effective outer diameter gradually increases. This operation is carried out so that an extension is produced by material-removing engagement of cutting material bodies on the inside of the bore at the second axial position, whose diameter corresponds to the end of the expansion substantially the second target diameter.

Danach erfolgt in einer Zugoperation ein Herausziehen des Honwerkzeugs in Richtung der ersten Axialposition bei gleichzeitiger Drehung des Honwerkzeugs und Reduzierung der (radialen) Zustellposition derart, dass die Bohrung ausgehend von der Erweiterung sukzessive in Richtung der ersten Axialposition verjüngt wird. Es wird also bei der Zugoperation von einem weiteren Bohrungsbereich zu einem engeren Bohrungsbereich gearbeitet, wobei das Honwerkzeug unter Zugbeanspruchung steht. Aufgrund der Zugbelastung ergeben sich im Honwerkzeug relativ starke Richtkräfte, die dafür sorgen, dass das Honwerkzeug entgegen eventueller Querkräfte dazu neigt, seine koaxiale Position zur Soll-Position der Bohrungsachse beizubehalten.Thereafter, in a pulling operation, the honing tool is pulled out in the direction of the first axial position with simultaneous rotation of the honing tool and reduction of the (radial) infeed position, such that the bore is gradually tapered in the direction of the first axial position starting from the enlargement. It is therefore worked in the train operation of another hole area to a narrower bore area, the honing tool is under tensile stress. Due to the tensile load resulting in the honing tool relatively strong straightening forces, which ensure that the honing tool against any transverse forces tends to maintain its coaxial position to the desired position of the bore axis.

Bei Verwendung einer starren Ankopplung kann diese Honoperation ggf. auch eine positionskorrigierende Wirkung haben, also als Positionhonoperation bzw. Positionsschleifoperation genutzt werden. Dadurch könnten sonst vorgeschaltete Prozesse zur Herstellung der richtigen Bohrungsposition (z.B. Positionshonen oder Schrupphonen) entfallen.If a rigid coupling is used, this honing operation can possibly also have a position-correcting effect, ie be used as a position honing operation or position grinding operation. This would eliminate otherwise upstream processes for establishing the proper hole position (e.g., position honing or roughing).

Die Variante mit Zugoperation erscheint derzeit vor allem bei Verwendung einer halb-starren Ankopplung eine bevorzugte Option. Diese Verfahrensvariante kann ggf. sogar mit konventioneller gelenkiger Werkzeugankopplung (z.B. mittels Kugelgelenk oder Kardangelenk) durchgeführt werden. Insoweit kann der Schritt der starren oder halb-starren Ankopplung des Werkzeugs entfallen und durch eine gelenkige Ankopplung ersetzt werden.The variant with train operation currently appears to be a preferred option, especially when using a semi-rigid coupling. This variant of the method may possibly even be carried out with conventional articulated tool coupling (for example by means of ball joint or cardan joint). In that regard, the step of rigid or semi-rigid coupling of the tool can be omitted and replaced by a hinged coupling.

Bei anderen Verfahrensvarianten kann das Honwerkzeug beim Erzeugen eines Bohrungsabschnitts mit axialem Konturverlauf von einem Bereich kleineren Soll-Durchmessers in Richtung eines Abschnitts mit größerem Soll-Durchmesser axial bewegt und dabei die Schneidgruppe zusammengezogen werden. Hierbei ist eine starre Ankopplung bevorzugt.In other variants of the method, when producing a bore section with an axial contour, the honing tool can be moved axially from a region of smaller desired diameter in the direction of a section with a larger desired diameter, thereby pulling together the cutting group. Here, a rigid coupling is preferred.

Es kann in manchen Fällen sinnvoll sein, während der Konturerzeugungsphase das Honwerkzeug zweimal oder mehrfach in Axialrichtung zu bewegen und dabei die Schneidstoffkörper angepasst an den gewünschten Konturverlauf radial zuzustellen oder zurückzuziehen, bis die gewünschte Soll-Form erreicht ist. Bevorzugt sind jedoch Varianten, bei denen der Bohrungsabschnitt mit axialem Konturverlauf ausgehend von einer im Wesentlichen kreiszylindrischen Bohrungsform mit einem einzigen Hub erzeugt wird, also mit axialer Bewegung des Honwerkzeugs in nur einer Richtung ohne Umsteuern. Hierdurch sind sehr kurze Taktzeiten für die Erzeugung der nicht-kreiszylindrischen Bohrungsform möglich, wodurch die Wirtschaftlichkeit der gesamten Prozesskette verbessert werden kann. It may be useful in some cases, during the contour generation phase to move the honing tool twice or more times in the axial direction and thereby adjust the cutting material body adjusted to the desired contour radially or retract until the desired target shape is reached. However, variants are preferred in which the bore section with axial contour profile is generated starting from a substantially circular-cylindrical bore shape with a single stroke, ie with axial movement of the honing tool in only one direction without reversing. As a result, very short cycle times for the production of non-circular cylindrical bore shape are possible, whereby the efficiency of the entire process chain can be improved.

Bei den meisten Verfahrensvarianten werden Honwerkzeuge verwendet, bei denen die Schneidstoffkörper Schneidkörner mit einer mittleren Korngröße im Bereich von 35 µm bis 250 µm aufweisen, wobei mittlere Korngrößen im Bereich von 50 µm bis 125 µm häufig besonders günstig sind.. Bei Korngrößen in diesem Bereich ist in der Regel ein ausreichend effizienter Materialabtrag möglich, wobei gleichzeitig die nach dem Herausziehen des Honwerkzeugs resultierenden Oberflächenstrukturen so optimiert sind, dass ggf. nachfolgende Bearbeitungsstufen, insbesondere durch Honen, nur noch einen geringen Materialabtrag leisten müssen. Große mittlere Korngrößen (z.B. mehr als 200 µm bis 250 µm) können vor allem dann vorteilhaft sein, wenn große Umfangsgeschwindigkeiten möglich sind, weil dann trotz großer Korngröße (und entsprechend schnellem Materialabtrag) relativ feine Oberflächen erzeugt werden können.Honing tools are used in most process variants, in which the cutting material body cutting grains having a mean grain size in the range of 35 .mu.m to 250 .mu.m, with average grain sizes in the range of 50 .mu.m to 125 .mu.m are often particularly favorable .. With grain sizes in this range As a rule, a sufficiently efficient removal of material possible, wherein at the same time resulting after pulling the honing tool surface structures are optimized so that possibly subsequent processing stages, in particular by honing, only have to make a small material removal. Large mean grain sizes (for example more than 200 μm to 250 μm) can be advantageous above all when large peripheral speeds are possible, because then relatively large surfaces can be produced despite the large grain size (and the correspondingly rapid material removal).

Aufgrund des großen Verhältnisses zwischen Drehzahl und Hubgeschwindigkeit bzw. des kleinen Geschwindigkeits-Verhältnisses zwischen der Axialgeschwindigkeits-Komponente und der Umfangsgeschwindigkeits-Komponente liegen in der Regel nach Ende der Konturerzeugungsphase zumindest in den Bohrungsabschnitten mit nicht-kreiszylindrischer Form Bearbeitungsriefen vor, die im Wesentlichen in Umfangsrichtung verlaufen. Dies kann bei Bohrungsinnenflächen, die als statische Dichtflächen dienen sollen, durchaus gewünscht sein. In anderen Fällen jedoch, beispielsweise bei der Erzeugung von Zylinderlaufflächen bei der Herstellung von Zylinderblöcken oder Zylinderlaufbuchsen für Hubkolbenmaschinen kann eine geeignete Honstruktur gewünscht sein, also eine Oberflächenstruktur mit einander überkreuzenden Honriefen, die unter bestimmten Honwinkeln zueinander verlaufen. Insbesondere in solchen Fällen wird nach der Erzeugung des nicht-kreiszylindrischen Bohrungsabschnitts mit vorgebbarem axialem Konturverlauf die Innenfläche der Bohrung in mindestens einer Honoperation zur Erzeugung von Honriefen gehont. Hierzu kann in manchen Fällen (z.B. wenn zunächst mit groben Korngrößen gearbeitet wurde) ein Werkzeugwechsel notwendig sein und/oder die Bearbeitung an einer anderen Bearbeitungsstation. Bei anderen Ausführungsformen wird die Honoperation dagegen mit demselben Honwerkzeug durchgeführt, mit welchem auch während der Konturerzeugungsphase gearbeitet wurde. Die Drehzahl und die Hubgeschwindigkeit werden jedoch für die Honoperation abweichend von den bei der Konturerzeugungsphase genutzten Wertebereichen auf geringere Drehzahl und/oder größere Hubgeschwindigkeit eingestellt. Due to the large ratio between the rotational speed and the lifting speed or the small speed ratio between the axial velocity component and the peripheral velocity component, machining grooves are generally present after the end of the contour generation phase, at least in the bore sections with non-circular-cylindrical shape, which are substantially in the circumferential direction run. This can certainly be desired for internal bore surfaces which are to serve as static sealing surfaces. In other cases, however, for example in the production of cylinder surfaces in the production of cylinder blocks or cylinder liners for reciprocating engines, a suitable honing structure may be desired, ie a surface structure with crossing Honriefen, which extend at certain honing angles to each other. Especially In such cases, after the production of the non-circular-cylindrical bore section with a predefinable axial contour, the inner surface of the bore is honed in at least one honing operation to produce honing marks. For this purpose, in some cases (for example, if initially worked with coarse grain sizes), a tool change may be necessary and / or processing on another processing station. In contrast, in other embodiments, the honing operation is performed with the same honing tool that was used during the contouring phase. However, the rotational speed and the stroke speed are set to lower rotational speed and / or higher stroke speed for the honing operation other than the value ranges used in the contour generation phase.

Auch bei der Verwendung desselben Honwerkzeugs für die Konturerzeugungsphase und eine nachfolgende Honphase gibt es unterschiedliche Möglichkeiten. In manchen Fällen kann mit denselben Schneidstoffkörpern gearbeitet werden. Bei anderen Fällen wird ein aufweitbares Honwerkzeug verwendet, welches mit Doppel-Aufweitung arbeitet, so dass am Honwerkzeug wahlweise unterschiedliche Schneidstoffkörper in Eingriff mit der Bohrungsinnenwand gebracht werden können. Die WO 2014/146919 zeigt beispielsweise im Zusammenhang mit den 3 und 4 bestimmte Typen von Honwerkzeugen mit einer oder mehreren ringförmigen Schneidgruppen und doppelter Zustellung, welche hierfür verwendet werden können. Der Offenbarungsgehalt dieses Dokuments wird bezüglich des Aufbaus der darin beschriebenen Honwerkzeuge mit ringförmigen Schneidgruppen durch Bezugnahme zum Inhalt der vorliegenden Beschreibung gemacht. There are also different possibilities when using the same honing tool for the contour generation phase and a subsequent honing phase. In some cases, you can work with the same cutting materials. In other cases, an expandable honing tool is used, which operates with double expansion, so that the honing tool optionally different cutting material body can be brought into engagement with the bore inner wall. The WO 2014/146919 shows for example in connection with the 3 and 4 certain types of honing tools with one or more annular cutting groups and double feed which can be used therefor. The disclosure of this document is incorporated herein by reference for the structure of the honing tools having annular cutting assemblies described therein by reference.

Die abschließende Honoperation kann so gesteuert werden, dass sich Honriefen in der gewünschten Orientierung über die gesamte in Betrieb genutzte Länge der Bohrung erstrecken, auch wenn sich der nicht-kreiszylindrische Bohrungsabschnitt mit dem vorgegebenen axialen Konturverlauf nur über einen Teil der gesamten Bohrungslänge erstreckt. The final honing operation may be controlled so that honing marks extend in the desired orientation throughout the entire operating length of the bore, even though the non-circular cylindrical bore portion having the predetermined axial contour extends only over part of the total bore length.

KURZBESCHREIBUNG DER ZEICHNUNGENBRIEF DESCRIPTION OF THE DRAWINGS

Weitere Vorteile und Aspekte der Erfindung ergeben sich aus den Ansprüchen und aus der nachfolgenden Beschreibung von bevorzugten Ausführungsbeispielen der Erfindung, die nachfolgend anhand der Figuren erläutert sind. Dabei zeigen:Further advantages and aspects of the invention will become apparent from the claims and from the following description of preferred embodiments of the invention, which are explained below with reference to the figures. Showing:

1 eine schematische Ansicht eines Teils einer mehrachsigen Bearbeitungsmaschine in Form einer Honmaschine bei der Durchführung einer Ausführungsform des Feinbearbeitungsverfahrens; 1 a schematic view of a part of a multi-axis processing machine in the form of a honing machine in carrying out an embodiment of the finishing process;

2 in 2A einen axialen Schnitt und in 2B einen Querschnitt durch eine Ausführungsform eines Honwerkzeugs mit einer ringförmigen Schneidgruppe; 2 in 2A an axial section and in 2 B a cross-section through an embodiment of a honing tool with an annular cutting group;

3 verschiedene Phasen einer Feinbearbeitungsoperation, die eine Konturerzeugungsphase umfasst. 3 different phases of a finishing operation that includes a contour generation phase.

DETAILLIERTE BESCHREIBUNG DER AUSFÜHRUNGSBEISPIELEDETAILED DESCRIPTION OF THE EMBODIMENTS

In 1 ist eine schematische Ansicht eines Teils einer NC-gesteuerten, mehrachsigen Bearbeitungsmaschine 100 in Form einer Honmaschine 100 in Richtung parallel zur x-Richtung des Maschinenkoordinatensystems MKS gezeigt. Die Honmaschine hat mehrere in x-Richtung nebeneinander angeordnete und gleichzeitig betreibbare Honeinheiten. In 1 sind einige Komponenten einer Honeinheit 110 dargestellt. Eine Steuereinrichtung 115 steuert Arbeitsbewegungen beweglicher Komponenten der Honmaschine.In 1 is a schematic view of a part of an NC-controlled, multi-axis processing machine 100 in the form of a honing machine 100 in the direction parallel to the x-direction of the machine coordinate system MKS. The honing machine has several honing units arranged side by side in the x-direction and simultaneously operable. In 1 are some components of a honing unit 110 shown. A control device 115 controls working movements of moving components of the honing machine.

Die Honmaschine ist zum Honen von Zylinderlaufflächen bei der Herstellung von Zylinderblöcken für Brennkraftmaschinen eingerichtet. Ein aktuell zu bearbeitendes Werkstück 120 ist auf einer Werkstückhaltevorrichtung 125 fest aufgespannt. Die Position des Werkstücks auf der Werkstückhaltevorrichtung ist mittels Indexierelementen 126 vorgegeben, so dass ein definierter Bezug zwischen dem Werkstückkoordinatensystem WKS und dem Maschinenkoordinatensystem MKS existiert. Die Werkstückhalteeinrichtung weist einem horizontal verfahrbaren Schlitten 127 auf, der mittels eines über die Steuereinrichtung 115 ansteuerbaren Antriebs 128 parallel zur y-Richtung des Maschinenkoordinatensystems MKS verfahren werden kann.The honing machine is adapted for honing cylinder surfaces in the manufacture of cylinder blocks for internal combustion engines. A currently machined workpiece 120 is on a workpiece holding device 125 firmly clamped. The position of the workpiece on the workpiece holding device is by means of indexing elements 126 given, so that a defined relationship between the workpiece coordinate system WKS and the machine coordinate system MKS exists. The workpiece holding device has a horizontally movable carriage 127 on, by means of a via the control device 115 controllable drive 128 can be moved parallel to the y-direction of the machine coordinate system MKS.

Das Werkstück ist im Beispielsfall ein Zylinderkurbelgehäuse eines 4-Zylinder-Reihenmotors mit vier achsparallelen Zylinderbohrungen. Die als nächstes zu bearbeitende Bohrung 122 ist zu erkennen, die anderen Bohrungen liegen in x-Richtung versetzt. The workpiece is in the example a cylinder crankcase of a 4-cylinder in-line engine with four axis-parallel cylinder bores. The next hole to be machined 122 can be seen, the other holes are offset in the x direction.

Die Honeinheit 110 ist an der Vorderseite einer auf dem Maschinenbett der Honmaschine aufgebauten vertikalen Trägerkonstruktion 105 angebracht. Die Honeinheit umfasst einen Spindelkasten 135, der als Lagerung für die Arbeitsspindel 130 dient, die mit vertikaler Spindelachse 132 im Spindelkasten geführt ist. Die Drehung der Arbeitsspindel um die Spindelachse wird durch einen nicht dargestellten Drehantrieb bewirkt, der am Spindelkasten angebracht ist und z.B. über einen Kettentrieb auf die Arbeitsspindel wirkt. Ein mit dem Spindelkasten konstruktiv verbundener Hubantrieb bewirkt die parallel zur Spindelachse 132 verlaufenden Vertikalbewegungen der Arbeitsspindel beim Einführen des später noch erläuterten Honwerkzeugs 200 in die zu bearbeitende Bohrung bzw. beim Herausziehen des Honwerkzeugs aus dieser Bohrung. Außerdem kann der Hubantrieb während einer Honbearbeitung durch die Steuereinrichtung 115 so angesteuert werden, dass das Honwerkzeug innerhalb der Bohrung des Werkstücks eine vertikale Hin- und Her-Bewegung entsprechend der gewünschten Honparameter ausführt. The honing unit 110 is at the front of a constructed on the machine bed of the honing machine vertical support structure 105 appropriate. The honing unit comprises a headstock 135 acting as storage for the work spindle 130 serves with the vertical spindle axis 132 is guided in the headstock. The rotation of the work spindle about the spindle axis is effected by a rotary drive, not shown, which is mounted on the headstock and acts, for example via a chain drive on the work spindle. A lift drive constructively connected to the headstock causes the parallel to the spindle axis 132 extending Vertical movements of the work spindle during insertion of the later explained honing tool 200 in the bore to be machined or when pulling the honing tool from this hole. In addition, the lifting drive during honing by the control device 115 be controlled so that the honing tool within the bore of the workpiece performs a vertical reciprocating motion according to the desired Honparameter.

Das Honwerkzeug 200 ist im Beispielsfall starr an das freie Ende der Arbeitsspindel 130 gekoppelt. Zur Herstellung der starren, aber lösbaren Verbindung zwischen Arbeitsspindel und Honwerkzeug kann z.B. eine entsprechend gesicherte Bajonettverbindung, eine Schraubverbindung, eine Flanschverbindung oder eine Kegelverbindung, z.B. mit Hohlschaftkegel (HSK), vorgesehen sein. Weder in der Arbeitsspindel noch im Honwerkzeug ist ein Gelenk vorgesehen. Die zentrale Werkzeugachse 212 des Honwerkzeugs verläuft im unbelasteten Zustand, d.h. in Abwesenheit von auf das Honwerkzeug wirkenden Querkräften, koaxial mit der Spindelachse 132 im Bereich ihrer Lagerung im Spindelkasten. The honing tool 200 is in the example rigid to the free end of the work spindle 130 coupled. To produce the rigid, but detachable connection between the work spindle and the honing tool, it is possible, for example, to provide a correspondingly secured bayonet connection, a screw connection, a flange connection or a conical connection, eg with hollow shaft taper (HSK). Neither in the work spindle nor in the honing tool a joint is provided. The central tool axis 212 the honing tool runs in the unloaded state, ie in the absence of transverse forces acting on the honing tool, coaxially with the spindle axis 132 in the area of their storage in the headstock.

Bei einer nicht bildlich dargestellten Variante ist eine halb-starre Ankopplung vorgesehen. Eine halb-starre Ankopplung kann beispielsweise unter Verwendung einer sogenannten Hardyscheibe (Gelenkscheibe) erfolgen, welche beispielsweise als eine aus hartelastischem Gummi oder einem anderen elastischen Material (z.B. Kunststoff) gefertigte Scheibe mit einvulkanisierten oder auf andere Weise in der Scheibe befestigten Buchsen ausgestaltet sein kann, die abwechselnd einerseits am Honwerkzeug und andererseits an der Arbeitsspindel oder einer Antriebsstange befestigt sind, um zu gewährleisten, dass Kräfte bei der Übertragung durch die elastische Scheibe verlaufen. Honwerkzeug-Anordnungen der in der DE 10 2004 062 443 A1 beschriebenen Art können verwendet werden. Der Offenbarungsgehalt dieser Anmeldung wird insoweit durch Bezugnahme zum Inhalt dieser Beschreibung gemacht. Eine halb-starre Ankopplung kann auch durch Verwendung einer Biegestange erreicht werden.In a non-illustrated variant, a semi-rigid coupling is provided. A semi-rigid coupling can for example be done using a so-called Hardyscheibe (flexible disc), which may for example be designed as a made of hard elastic rubber or other elastic material (eg plastic) disc with vulcanized or otherwise mounted in the disc sockets, which are alternately secured on the one hand to the honing tool and on the other hand to the work spindle or a drive rod, to ensure that forces in the transmission through the elastic disc run. Honing tool arrangements in the DE 10 2004 062 443 A1 described type can be used. The disclosure of this application is incorporated herein by reference. A semi-rigid coupling can also be achieved by using a bending rod.

Die Honeinheit 110 mit der darin enthaltenen vertikalen Arbeitsspindelspindel 130 ist als Ganzes in horizontaler Richtung parallel zur x-Achse des Maschinenkoordinatensystems MKS, also senkrecht zur Spindelachse in einer Querrichtung linear verfahrbar. Dadurch ist es u.a. möglich, ohne Verlagerung des Werkstücks an einem Werkstück zunächst eine erste Bohrung zu bearbeiten, die Arbeitsspindel dann zurückzuziehen, die Honeinheit als Ganzes in einer Querbewegung parallel zur x-Richtung zu verfahren und etwa koaxial zu einer danach zu bearbeitenden zweiten Bohrung zu positionieren, um mit der gleichen Honeinheit die zweite Bohrung zu bearbeiten. Horizontale Querbewegungen in x-Richtung können auch dazu benutzt werden, die Honeinheit zu einem in Linie mit der Querbewegung angeordneten Werkzeugwechsler zu verfahren. Um die horizontale Querbewegung zu ermöglichen, ist der Spindelkasten auf einem horizontal verfahrbaren Schlitten 114 montiert, der auf zwei horizontalen Führungsschienen an der dem Spindelkasten zugewandten Vorderseite der Trägerstruktur 105 linear geführt ist. Die Querbewegung wird durch einen Positionierantrieb 118 bewirkt, der zwischen der Trägerkonstruktion und dem Schlitten 114 angeordnet ist. The honing unit 110 with the vertical work spindle incorporated therein 130 is as a whole in the horizontal direction parallel to the x-axis of the machine coordinate system MKS, so perpendicular to the spindle axis in a transverse direction linearly movable. As a result, it is possible, inter alia, to first machine a first bore without displacing the workpiece on a workpiece, then retract the work spindle, move the honing unit as a whole in a transverse movement parallel to the x-direction and approximately coaxially with a second bore to be machined thereafter to machine the second hole with the same honing unit. Horizontal transverse movements in the x direction can also be used to move the honing unit to a tool changer arranged in line with the transverse movement. In order to enable the horizontal transverse movement, the headstock is on a horizontally movable carriage 114 mounted on two horizontal guide rails on the headstock facing the front of the support structure 105 is linearly guided. The transverse movement is achieved by a positioning drive 118 causes, between the support structure and the carriage 114 is arranged.

Bei der nachfolgend näher beschriebenen Honoperation wird ein Honwerkzeug 200 besonderer Konstruktion verwendet wird, welches in dieser Anmeldung auch als „Ringwerkzeug“ bezeichnet wird (vgl. Auch 2). Das Honwerkzeug hat eine ringförmig am Werkzeugkörper 210 angebrachte Schneidgruppe 220 mit um den Umfang des Werkzeugkörpers verteilten Schneidstoffkörpern 220-1 bis 220-3, die mittels eines zugeordneten Zustellsystems in Radialrichtung zugestellt beziehungsweise zurückgezogen werden können. Die Schneidstoffkörper sind als Honsegmente gestaltet, deren Breite in Umfangsrichtung deutlich größer ist als ihre Länge in Axialrichtung. Die für den Materialabtrag an Werkstück zuständigen abrasiven Schneidstoffkörper sind in einer axial relativ schmalen Zone (ringförmige Schneidgruppe) konzentriert und nehmen einen relativ großen Anteil des Umfangs des Honwerkzeugs ein. In the honing operation described in more detail below is a honing tool 200 special design is used, which is referred to in this application as "ring tool" (see also 2 ). The honing tool has a ring on the tool body 210 attached cutting group 220 with distributed around the circumference of the tool body cutting material bodies 220-1 to 220-3 , which can be delivered or withdrawn in the radial direction by means of an associated delivery system. The cutting material bodies are designed as Honsegmente whose width in the circumferential direction is significantly greater than their length in the axial direction. The abrasive cutting material bodies responsible for material removal on the workpiece are concentrated in an axially relatively narrow zone (annular cutting group) and occupy a relatively large portion of the circumference of the honing tool.

2 zeigt in 2A einen Längsschnitt durch eine Ausführungsform eines Ringwerkzeugs 200 mit einer einzigen ringförmigen Schneidgruppe 220 und einfacher Aufweitung. 2B zeigt einen Querschnitt durch die Schneidgruppe Das Ringwerkzeug 200 hat einen Werkzeugkörper 210, der eine Werkzeugachse 212 definiert, die gleichzeitig die Rotationsachse des Ringwerkzeugs während der Honbearbeitung ist. Am spindelseitigen Ende des Ringwerkzeuges (in 2A oben) befindet sich eine nicht näher dargestellte Kupplungsstruktur zum starren Ankoppeln des Ringwerkzeuges an eine Antriebsstange oder eine Arbeitsspindel einer Honmaschine oder einer anderen Bearbeitungsmaschine, welche eine Arbeitsspindel hat, die sowohl um die Spindelachse drehbar als auch parallel zur Spindelachse, ggf. oszillierend, hin- und her bewegbar ist. 2 shows in 2A a longitudinal section through an embodiment of a ring tool 200 with a single annular cutting group 220 and easy widening. 2 B shows a cross section through the cutting group The ring tool 200 has a tool body 210 , which is a tool axis 212 defined, which is also the axis of rotation of the ring tool during honing. At the spindle end of the ring tool (in 2A Above) is a non-illustrated coupling structure for rigidly coupling the ring tool to a drive rod or a work spindle of a honing machine or other machine tool, which has a work spindle, both rotatable about the spindle axis and parallel to the spindle axis, oscillating if necessary, back and is movable.

Am spindelabgewandten Ende des Werkzeugkörpers (in 2A unten) befindet sich die ringförmige Schneidgruppe 220, die mehrere (im Beispielsfall drei) gleichmäßig über den Umfang des Werkzeugkörpers verteilte Schneidstoffkörper 220-1, 220-2, 220-3 aufweist, welche mithilfe eines Schneidstoffkörper-Zustellsystems radial zur Werkzeugachse 212 nach außen zugestellt werden können, um die abrasiv wirkenden Außenseiten des Schneidstoffköpers, d.h. die Schneidflächen, mit einer definierten Andrückkraft bzw. Anpresskraft an die Innenfläche einer zu bearbeitenden Bohrung anzudrücken. Jeder der drei bogenförmig gekrümmten Schneidstoffkörper ist als ein in Umfangsrichtung sehr breites, in Axialrichtung dagegen schmales Honsegment gestaltet, welches ein Umfangswinkelbereich zwischen 115° und 120° abdeckt. Die Honsegmente sind vom Werkzeugkörper entkoppelt und relativ zu diesem radial zur Werkzeugachse 212 verschiebbar. Der durch die Honsegmente gebildete Ring schließt am spindelabgewandten Seite bündig mit dem Werkzeugkörper ab, so dass der Ring vollständig innerhalb der spindelabgewandten Hälfte des Werkzeugkörpers am spindelabgewandten Ende des Ringwerkzeugs sitzt. At the spindle end facing away from the tool body (in 2A below) is the annular cutting group 220 , the several (in the example, three) evenly distributed over the circumference of the tool body Schneidstoffkörper 220-1 . 220-2 . 220-3 which, by means of a cutting material body delivery system radially to the tool axis 212 can be delivered to the outside, to the abrasive outer sides of the Schneidstoffköpers, ie the cutting surfaces, with a defined pressing force or contact force to the inner surface to press a hole to be machined. Each of the three curved cutting material body is designed as a very wide in the circumferential direction, in contrast, in the axial direction against narrow Honsegment which covers a circumferential angle range between 115 ° and 120 °. The honing segments are decoupled from the tool body and relative to this radial to the tool axis 212 displaceable. The ring formed by the honing segments terminates flush with the tool body on the side facing away from the spindle, so that the ring is seated completely inside the spindle-remote half of the tool body at the end of the ring tool facing away from the spindle.

Ein bündiger Abschluss mit dem unteren Ende des Werkzeugkörpers ist häufig günstig, aber nicht zwingend. Im Allgemeinen sollte der Ring im spindelfernen Drittel oder im spindelfernen Viertel des Werkzeugkörpers sitzen, es kann ein geringer Abstand zur Stirnseite des Werkzeugkörpers vorliegen.A flush termination with the lower end of the tool body is often inexpensive, but not mandatory. In general, the ring should sit in the spindle distal third or in the distal quarter of the tool body, there may be a small distance to the front side of the tool body.

Die axiale Länge LHS der Honsegmente liegt bei weniger 15%, insbesondere bei weniger als 10% der Bohrungslänge L. Die Honsegmente sind ca. 4 mm bis 35 mm, insbesondere ca. 10 mm hoch (in Axialrichtung), was im Beispielsfall zwischen 5% und 30%, insbesondere zwischen 10% und 20% des wirksamen Außendurchmessers der Schneidgruppe bei maximal nach innen zurückgezogenen Schneidstoffkörpern entspricht. Das Honwerkzeug hat nur diese eine ringförmige Schneidgruppe. Die axiale Länge LHS entspricht daher gleichzeitig der axialen Länge des gesamten Schneidbereichs des Honwerkzeugs.The axial length LHS of the Honsegmente is less than 15%, in particular less than 10% of the bore length L. The Honsegmente are about 4 mm to 35 mm, in particular about 10 mm high (in the axial direction), which in the example between 5% and 30%, in particular between 10% and 20% of the effective outer diameter of the cutting group corresponds to maximally inwardly drawn cutting bodies. The honing tool has only this one annular cutting group. The axial length LHS therefore simultaneously corresponds to the axial length of the entire cutting region of the honing tool.

Jeder Schneidstoffkörper ist an einer Außenseite einer zugeordneten Tragleiste 224-1, 224-2 aus Stahl durch Löten befestigt. Alternativ kann der Schneidstoffkörper auch durch Kleben oder mittels Schrauben befestigt werden, wodurch eine leichtere Auswechslung möglich ist. Jede Tragleiste hat an ihrer Innenseite eine Schrägfläche, die mit einer konischen Außenfläche eines axial verschiebbaren Zustellkonus 232 in der Weise zusammenwirkt, dass die Tragleisten mit den davon getragenen Schneidstoffkörpern nach radial außen zugestellt werden, wenn der Zustellkonus mittels einer maschinenseitigen Zustellvorrichtung gegen die Kraft von Rückholfedern 234, 226, 228 in Richtung des spindelabgewandten Endes des Ringwerkzeugs gedrückt wird. Bei entgegengesetzter Zustellbewegung werden die Tragleisten mit den Honsegmenten mit Hilfe umlaufender Rückholfedern 226, 228 nach radial innen zurückgeholt. Die radiale Position der Schneidstoffkörper wird dadurch spielfrei über die axiale Position des Zustellkonus 232 gesteuert. Each cutting material body is on an outer side of an associated support bar 224-1 . 224-2 made of steel fixed by soldering. Alternatively, the cutting material body can also be attached by gluing or by screws, whereby an easier replacement is possible. Each support bar has on its inside an inclined surface, which has a conical outer surface of an axially displaceable Zustellkonus 232 cooperates in such a way that the support strips are delivered with the cutting material bodies carried therefrom radially outward when the Zustellkonus means of a machine-side feed device against the force of return springs 234 . 226 . 228 is pressed in the direction of the spindle facing away from the end of the ring tool. When the feed movement is opposite, the support bars with the honing segments are formed by means of circulating return springs 226 . 228 retrieved radially inward. The radial position of the cutting material body is characterized by backlash over the axial position of the Zustellkonus 232 controlled.

Ein Honsegment kann, wie gezeigt, an seiner Außenseite eine durchgängige, ununterbrochene Schneidfläche haben. Dazu kann der Schneidbelag aus einem einzigen Stück des Schneidmittels bestehen. Es ist auch möglich, dass mehrere (z. B. zwei, drei, vier, fünf, sechs oder mehr) jeweils relativ schmale Schneidstoffkörper eng benachbart mit oder ohne gegenseitigen Abstand an der bogenförmig gekrümmten Außenseite eines gemeinsamen Trägerelements angebracht sind. Die Schneidfläche wäre dann unterbrochen, was ggf. für die Kühlschmierstoffversorgung günstig sein kann. A hearing segment may, as shown, have on its outside a continuous, uninterrupted cutting surface. For this purpose, the cutting coating consist of a single piece of the cutting means. It is also possible that a plurality of (eg, two, three, four, five, six, or more) relatively narrow cutter bodies are mounted closely adjacent, with or without mutual spacing, to the arcuately curved outside of a common carrier member. The cutting surface would then be interrupted, which may possibly be favorable for the cooling lubricant supply.

Die Schneidgruppe kann insgesamt eine leicht konische äußere Gestalt haben, so dass die abrasiv wirkenden Außenseiten des Schneidstoffköpers, d.h. die Schneidflächen, insgesamt kegelstumpfförmig verlaufen, wobei der wirksame Durchmesser der Schneidgruppe am spindelzugewandten Ende etwas (z.B. einige Prozent) kleiner ist als am spindelfernen Ende. Die konische Form ist in den 1 und 3 aus Gründen der Darstellbarkeit stark überzeichnet.Overall, the cutting group may have a slightly conical outer shape, so that the abrasive outer sides of the Schneidstoffköpers, ie the cutting surfaces, overall frusto-conical shape, wherein the effective diameter of the cutting group at the end facing the spindle something (eg a few percent) is smaller than at the distal end of the spindle. The conical shape is in the 1 and 3 heavily oversubscribed for reasons of representability.

Die Nutzung von relativ breiten Honsegmenten in der ringförmigen Schneidgruppe kann u.a. bei der Bearbeitung von Bohrungen günstig sein, die z.B. zum Zwecke des Gasaustauschs Querbohrungen aufweisen, die an der zu bearbeitenden Bohrungsinnenfläche münden. Breite, in sich starre Honsegmente können den Mündungsbereich überbrücken, so dass das Honwerkzeug nicht „hängenbleiben“ kann. Wenn nur wenige (z.B. drei) breite Honsegmente vorgesehen sind, müssen am Werkzeugkörper auch nur wenige radiale Durchbrechungen vorgesehen sein, so dass sich eine verbesserte mechanische Stabilität ergibt, die gerade bei einer stark Material abtragenden Bearbeitung günstig ist.The use of relatively wide honing segments in the annular cutting group may i.a. be favorable in the machining of bores, e.g. have for the purpose of gas exchange transverse bores, which open at the bore surface to be machined. Wide, rigid hearing segments can bridge the mouth area, so that the honing tool can not "get stuck". If only a few (for example, three) wide honing segments are provided, only a few radial perforations must be provided on the tool body, so that an improved mechanical stability results, which is favorable especially in the case of a material-removing machining.

Maschinenseitig umfasst das Zustellsystem für die Schneidgruppe einen Servomotor oder einen Schrittmotor, der eine weggesteuerte Zustellung (Vorgabe des Zustellwegs bzw. der Zustellposition) erlaubt.On the machine side, the delivery system for the cutting group comprises a servomotor or a stepper motor, which allows a controlled delivery (specification of the delivery path or the delivery position).

Anhand der 3 wird nachfolgend eine Ausführungsform eines Feinbearbeitungsverfahrens beschrieben, welches es ermöglicht, an einer rotationssymmetrischen Bohrung einen rotationssymmetrischen Bohrungsabschnitt mit einem vorgegebenen axialen Konturverlauf, also eine Änderung des Durchmessers in Axialrichtung, zu erzeugen. 3 zeigt hierzu verschiedene zeitlich aufeinanderfolgende Situationen aus aufeinanderfolgenden Phasen der Bearbeitung. Based on 3 An embodiment of a fine machining method is described below, which makes it possible to produce a rotationally symmetrical bore section with a predetermined axial contour profile, that is to say a change in the diameter in the axial direction, on a rotationally symmetrical bore. 3 shows different temporally successive situations from successive phases of the processing.

In vorbereitenden Bearbeitungsoperationen wurde im Werkstück eine zwischen Bohrungseintritt 123 und Bohrungsaustritt 124 durchgehend kreiszylindrische Bohrung 122 erzeugt, deren Bohrungsachse im Rahmen der Toleranzen mit der Soll-Position SB der Bohrungsachse zusammenfällt. Die Vorbearbeitung kann beispielsweise mittels Feinbohren und nachfolgendem Langhubhonen in an sich bekannter Weise durchgeführt werden. In preparatory machining operations, there was a hole in the workpiece between the hole 123 and bore exit 124 continuous circular cylindrical bore 122 generated, the bore axis coincides within the tolerances with the desired position SB of the bore axis. The pre-processing can, for example, by means of fine boring and subsequent Langhubhonen be carried out in a conventional manner.

Am Ende dieser Vorbearbeitung hat die Bohrung 122 im Bereich des Bohrungseintritts 123 bereits das nach der Bearbeitung gewünschte Endmaß, d.h. ihren Soll-Bohrungsdurchmesser am Eintritt, erreicht. Am Ende der Bearbeitung ist jedoch eine in Bezug auf die Bohrungsachse rotationssymmetrische Bohrungsform gewünscht, die einen axialen Konturverlauf aufweist, also in Axialrichtung eine Durchmesservariation aufweist, die deutlich größer ist als die durch Fertigungstoleranzen bedingten Durchmesservariationen. Der gewünschte Konturverlauf ist in 3A gestrichelt dargestellt.At the end of this preprocessing has the hole 122 in the area of the hole entry 123 already the desired final dimension after processing, ie their nominal bore diameter at the entrance reached. At the end of machining, however, a rotationally symmetrical bore shape with respect to the bore axis is desired, which has an axial contour profile, that is, has a diameter variation in the axial direction that is significantly greater than the diameter variations caused by manufacturing tolerances. The desired contour curve is in 3A shown in dashed lines.

Ein erster Bohrungsabschnitt BA1 am eintrittsseitigen Ende der Bohrung hat einen ersten Durchmesser D1 und erstreckt sich über eine erste Länge L1. Der erste Bohrungsabschnitt hat über seine gesamte Länge L1 kreiszylindrische Gestalt. Der erste Bohrungsabschnitt geht in einem axial schmalen Übergangsabschnitt mit einem Übergangsradius in einen zweiten Bohrungsabschnitt BA2 über, der sich vom Übergangsabschnitt bis nahe zum austrittsseitigen Ende der Bohrung (bei anderen Ausführungsformen bis zum Ende der Bohrung) erstreckt. Der zweite Bohrungsabschnitt BA2 hat im Wesentlichen eine konische bzw. kegelstumpfförmige Gestalt und erstreckt sich über eine zweite Länge L2. Der zweite Bohrungsabschnitt hat durchgängig einen Innendurchmesser (zweiter Durchmesser) D2, der größer als der erste Durchmesser D1 ist, wobei der zweite Durchmesser ausgehend vom Übergangsabschnitt (bei der ersten Axialposition AX1) zum Bohrungsende hin kontinuierlich linear zunimmt. Der Konuswinkel α (Winkel zwischen der Bohrungsachse und einer in einer Axialebene verlaufenden Mantellinie des zweiten Bohrungsabschnitts) kann z.B. im Bereich weniger als 5° liegen, ggf. auch bei weniger als 1°. Am eintrittsfernen Ende der Bohrung kann sich ein dritter Bohrungsabschnitt BA3 anschließen, der wiederum kreiszylindrisch ist, so dass sich etwa eine Flaschenform der Bohrung ergibt. Es ist auch möglich, dass der konische Abschnitt bis zum Bohrungsende 124 durchgeht, so dass eine zylindrisch-konische Bohrungsform vorliegt.A first bore section BA1 at the inlet end of the bore has a first diameter D1 and extends over a first length L1. The first bore section has a circular cylindrical shape over its entire length L1. The first bore portion merges into an axially narrow transition portion having a transition radius into a second bore portion BA2 extending from the transition portion to near the exit end of the bore (in other embodiments to the end of the bore). The second bore portion BA2 has a substantially conical or frusto-conical shape and extends over a second length L2. The second bore portion has an inner diameter (second diameter) D2 throughout which is larger than the first diameter D1, the second diameter continuously increasing linearly from the transition portion (at the first axial position AX1) toward the bore end. The cone angle α (angle between the bore axis and an extending in an axial plane surface line of the second bore portion) may, for example, in the range less than 5 °, possibly even less than 1 °. At the entry end of the bore, a third bore section BA3 can connect, which in turn is circular cylindrical, so that approximately results in a bottle shape of the bore. It is also possible that the conical section to the end of the hole 124 passes through, so that there is a cylindrical-conical bore shape.

Die erste Länge L1 kann beispielsweise zwischen 10% und 60% der Bohrungslänge L betragen. Die zweite Länge L2 ist typischerweise deutlich größer als die erste Länge und liegt häufig zwischen 30% und 80% der Bohrungslänge L. Der Durchmesserunterschied zwischen dem ersten Durchmesser D1 und dem zweiten Durchmesser D2 in eintrittsfernen Teilen liegt deutlich außerhalb der für die Honbearbeitung typischen Toleranzen, die für eine Zylinderform in der Größenordnung von maximal 10 µm (bezogen auf den Durchmesser) liegen. Bei einem Absolutwert des Innendurchmessers in der Größenordnung zwischen 50 mm und 500 mm (letzteres z.B. bei Schiffsmotoren) kann der maximale Durchmesserunterschied beispielsweise zwischen 20 µm und 500 µm liegen. The first length L1 may for example be between 10% and 60% of the bore length L. The second length L2 is typically significantly greater than the first length and is often between 30% and 80% of the bore length L. The difference in diameter between the first diameter D1 and the second diameter D2 in parts remote from the inlet is well outside the tolerances typical for honing machining. which are for a cylindrical shape in the order of a maximum of 10 microns (based on the diameter). For example, with an absolute value of the inner diameter on the order of 50 mm to 500 mm (the latter, for example, in marine engines), the maximum difference in diameter may be between 20 μm and 500 μm.

Der axiale Konturverlauf kann insgesamt so optimiert sein, dass sich in typischen Betriebszuständen des Motors geringer Blow-by, geringer Ölverbrauch und geringer Verschleiß der Kolbenringe ergeben. Overall, the axial contour can be optimized so that in typical operating conditions of the engine low blow-by, low oil consumption and low wear of the piston rings result.

Die Form der Bohrung führt dazu, dass die Bohrung im eintrittsnahen Bereich vergleichsweise eng ist, so dass die Kolbenringe des in der Bohrung laufenden Kolbens unter höherer Ringspannung an die Bohrungsinnenfläche gedrückt werden. Dadurch wird dort, wo die Verbrennung hauptsächlich erfolgt und hohe Drücke auftreten, eine zuverlässige Abdichtung erreicht und der Ölfilm wird im Abwärtshub abgestreift. Der durch die Verbrennung beschleunigte Kolben bewegt sich dann Richtung Bohrungsaustritt, wobei die Kolbenringe zunächst den Übergangsabschnitt und dann den konischen zweiten Bohrungsabschnitt mit dem sich kontinuierlich erweiterten Innendurchmesser durchlaufen. Ab dem Übergangsabschnitt können sich die Kolbenringe allmählich entspannen, wobei die Abdichtung ausreichend bleibt, weil die Druckdifferenz an den Kolbenringen sinkt. Am eintrittsfernen Ende des zweiten Bohrungsabschnitts erreicht das Ringpaket seine niedrigste Spannung. Beim Aufwärtshub nimmt die Ringspannung dann allmählich wieder zu, bis die Kolbenringe den Übergangsabschnitt erreichen und diesen in Richtung des ersten Bohrungsabschnitts durchlaufen. Weiterhin wird berücksichtigt, dass eine durch Wärmeeinflüsse verursachte Aufweitung der Zylinderlaufbahn im oberen, zylindrischen Teil der Bohrung stärker ist als im konischen Bereich. Dadurch ergibt sich im befeuerten Zustand insgesamt eine weitgehend zylindrische bzw. deutlich weniger konische Bohrungsform als im kalten Zustand.The shape of the bore means that the bore in the region near the inlet is comparatively narrow, so that the piston rings of the piston running in the bore are pressed against the bore inner surface under higher hoop tension. As a result, where the combustion takes place mainly and high pressures occur, a reliable seal is achieved and the oil film is stripped in the downstroke. The piston accelerated by the combustion then moves in the direction of the bore exit, wherein the piston rings first pass through the transition section and then the conical second bore section with the continuously expanded inner diameter. From the transition section, the piston rings can gradually relax, with the seal remaining sufficient because the pressure difference across the piston rings decreases. At the remote end of the second bore section, the ring package reaches its lowest voltage. During the upstroke, the hoop stress then gradually increases again until the piston rings reach the transition section and pass through it in the direction of the first bore section. Furthermore, it is considered that an expansion caused by heat influences the cylinder bore in the upper, cylindrical part of the bore is stronger than in the conical region. This results in the fired state overall a largely cylindrical or significantly less conical bore shape than in the cold state.

Zunächst wird in einer Positionierungsoperation das Honwerkzeug relativ zur Bohrung so positioniert, dass die Werkzeugachse 212 koaxial zur Soll-Position SP der Bohrung liegt. Hierzu wird bei Bedarf der Werkstückträger 127 parallel zur y-Richtung des Maschinenkoordinatensystems und/oder der Spindelkasten bzw. die Arbeitsspindel parallel zur x-Richtung des Maschinenkoordinatensystems horizontal verfahren. Die durch die Positionierungsoperation eingestellte koaxiale Position ist in 3A schematisch dargestellt. First, in a positioning operation, the honing tool is positioned relative to the bore so that the tool axis 212 coaxial with the nominal position SP of the bore is located. For this purpose, if necessary, the workpiece carrier 127 move horizontally parallel to the y-direction of the machine coordinate system and / or the headstock or the work spindle parallel to the x-direction of the machine coordinate system. The coaxial position set by the positioning operation is in 3A shown schematically.

Vorher, nachher oder gleichzeitig mit der Positionierung wird die Zustellstange des Schneidstoffkörper-Zustellsystems nach oben bewegt, bis die Schneidstoffkörper ihre maximal nach innen zurückgezogene Position einnehmen, wodurch der Außendurchmesser der ringförmigen Schneidgruppe 220 seinen kleinsten Wert einnimmt. Das Honwerkzeug passt dann bei vertikalen Verfahren ohne Berührung der Bohrungswände in die Bohrung hinein. Before, after or simultaneously with the positioning, the feed rod of the cutting material delivery system is moved upward until the cutting bodies assume their maximum retracted position, whereby the outer diameter of the annular cutting group 220 takes its smallest value. The honing tool then fits into the bore in vertical processes without touching the bore walls.

Danach wird das Honwerkzeug durch Betätigung des Hubantriebs der Arbeitsspindel in die Bohrung 122 eingeführt und so weit abgesenkt, bis das Honwerkzeug seine in 3B gezeigte Startposition erreicht, in welcher sich die Schneidgruppe im Bereich der zweiten Axialposition AX2 der Bohrung befindet. Hier am eintrittsfernen Bohrungsende soll später der maximale Durchmesser der Bohrung (zweiter Soll-Durchmesser) vorliegen. Da bei dem gezeigten Ringwerkzeug die Schneidgruppe 220 bündig mit der spindelfernen Stirnseite des Werkzeugkörpers ist, kann das Ringwerkzeug praktisch bis auf Anschlag an den Bohrungsgrund oder, bei Durchgangsbohrungen, bis auf Anschlag an die Oberseite der Werkstückhalterung gefahren werden. In der Praxis wird jedoch in der Regel ein geringer Abstand von wenigen Millimetern, beispielsweise 1 bis 2 mm, eingehalten. Während der Einfuhroperation kann die Arbeitsspindel langsam gedreht werden, dies ist jedoch nicht zwingend notwendig. Thereafter, the honing tool by pressing the lifting drive of the work spindle into the bore 122 introduced and lowered so far until the honing tool his in 3B reached starting position shown, in which the cutting group is in the range of the second axial position AX2 of the bore. Here at the entry-distant end of the hole, the maximum diameter of the bore (second nominal diameter) should be available later. Since in the ring tool shown the cutting group 220 is flush with the spindle distal end face of the tool body, the ring tool can practically be driven to the stop on the bottom of the hole or, in through holes, to the stop on top of the workpiece holder. In practice, however, a small distance of a few millimeters, for example 1 to 2 mm, is generally complied with. During the insertion operation, the work spindle can be rotated slowly, but this is not absolutely necessary.

Wenn sich das Honwerkzeug in der Startposition befindet, kann die nachfolgende Teiloperation, nämlich eine Expandierungsoperation, beginnen. Bei der Expandierungsoperation (3C) wird das Honwerkzeug um seine Werkzeugachse gedreht und gleichzeitig wird durch Ansteuerung des Schneidstoffkörper-Zustellsystems die Schneidgruppe langsam expandiert, so dass sich der wirksame Außendurchmesser der Schneidgruppe allmählich vergrößert, bis schließlich die Schneidstoffkörper an der Bohrungsinnenwand angreifen und bei drehendem Werkzeug Material abtragen. When the honing tool is in the start position, the subsequent part operation, an expanding operation, may begin. In the expansion operation ( 3C ), the honing tool is rotated about its tool axis and at the same time, the cutting group is slowly expanded by driving the Schneidstoffkörper-delivery system, so that the effective outer diameter of the cutting group is gradually increased until finally attack the cutting material body on the bore inner wall and remove material with rotating tool.

Die weggesteuerte radiale Zustellung der Schneidstoffkörper nach außen wird so lange fortgeführt, bis die Schneidstoffkörper eine vorab definierte erste Radialposition erreichen (3C). Danach wird die weitere Zustellung durch die Steuereinrichtung gestoppt. Durch den Materialabtrag über den Umfang der Schneidgruppe in Verbindung mit der radialen Zustellung wird bei der Expandierungsoperation durch materialabtragenden Eingriff von Schneidstoffkörpern an der Innenseite der Bohrung im Bereich der zweiten Axialposition eine zur Bohrungsachse koaxiale, leicht konische Erweiterung 125 erzeugt. Das Übermaß der Erweiterung gegenüber dem zum Bohrungseintritt anschließenden Bohrungsabschnitt kann bezogen auf den Durchmesser beispielsweise im Bereich von 20 bis 100 µ oder darüber liegen, ggf. auch darüber. Bei PKW-Motoren liegt das Übermaß häufig im Bereich von 30 µm bis 60 µm, bei größeren Durchmessern (z.B. bei Schiffsmotoren) sind auch mehrere hundert Mikrometer Übermaß möglich.The path-controlled radial delivery of the cutting material body to the outside is continued until the cutting material body reach a predefined first radial position ( 3C ). Thereafter, the further delivery is stopped by the control device. As a result of the material removal over the circumference of the cutting group in conjunction with the radial infeed, in the expansion operation by material-removing engagement of cutting material bodies on the inside of the bore in the region of the second axial position, a coaxial, slightly conical widening to the bore axis 125 generated. The excess of the enlargement with respect to the bore section adjoining the bore can, for example, be in the range of 20 to 100 μ or above, and possibly also above this, based on the diameter. For car engines, the oversize is often in the range of 30 microns to 60 microns, larger diameters (eg marine engines) are also several hundred micrometers oversize possible.

Bei Versuchen hat sich gezeigt, dass bei der Expandierungsoperation bereits Drehzahlen des Honwerkzeugs im Bereich von 400 min^–1 bis 1000 min^–1 in der Regel gute Ergebnisse bringen. Experiments have shown that in the expansion operation already speeds of the honing tool in the range of 400 min ^-1 to 1000 min ^-1 usually bring good results.

Anschließend wird das Honwerkzeug mit geringer axialer Hubgeschwindigkeit langsam vom Bohrungsende in Richtung Bohrungseintritt gezogen. Während dieser langsamen axialen Hubbewegung dreht sich das Honwerkzeug weiter sehr schnell, so dass im Eingriffsbereich zwischen Schneidstoffkörpern und Bohrungsinnenwand Schnittgeschwindigkeiten in Umfangsrichtung vorliegen, wie sie auch bei typischen Schleifvorgängen vorkommen können (beispielsweise im Bereich von 10 m/s bis 100 m/s. Geeignete Drehzahlen sind experimentell leicht zu ermitteln, die Drehzahl kann auch abhängig von der Art der Kühlschmierstoffspülung optimiert werde. Gegenebenfalls sind Honwerkzeuge mit Innenspülung (d.h. mit innerer, werkzeug-interner Kühlschmierstoffzuführung) vorteilhaft. Während der axialen Bewegung des Honwerkzeugs innerhalb des zweiten Bohrungsabschnitts BA2 werden die Schneidstoffkörper mit einer von der Axialposition abhängigen Zustellposition weggesteuert radial zurückgezogen in der Weise, dass die radiale Zustellposition bei der axialen Bewegung entsprechend dem vorgegebenen axialen Konturverlauf verringert wird. Im Beispielsfall wird die radiale Zustellposition gemäß einer linearen Funktion mit der Axialposition verändert, so dass sich im zweiten Bohrungsabschnitt BA2 allmählich der gewünschte konische Konturverlauf ergibt (3D). Wie in dem Detail zu 3D ersichtlich, entstehen beim Materialabtrag mit dem sehr schnell drehenden Honwerkzeug Bearbeitungsriefen R1, die im Wesentlichen in Umfangsrichtung der Bohrung verlaufen. Subsequently, the honing tool is pulled slowly from the bore end in the direction of the hole inlet with a low axial stroke speed. During this slow axial lifting movement, the honing tool continues to rotate very rapidly, so that in the area of engagement between the cutting bodies and the bore inner wall cutting speeds are present in the circumferential direction, as may occur during typical grinding operations (for example in the range of 10 m / s to 100 m / s In addition, honing tools with internal flushing (ie with internal tool-internal coolant supply) are advantageous Cutting material body with a controlled dependent on the axial position feed position radially controlled retracted in such a way that the radial feed position is reduced in the axial movement corresponding to the predetermined axial contour the radial feed position is changed according to a linear function with the axial position, so that in the second bore section BA2 gradually the desired conical contour curve results ( 3D ). As in the detail too 3D can be seen in the material removal with the very fast rotating honing tool processing marks R1, which extend substantially in the circumferential direction of the bore.

Für die Teiloperation des Herausziehens des Honwerkzeugs bei gleichzeitiger Verringerung des wirksamen Außendurchmessers der Schneidgruppe liegen die Hubgeschwindigkeiten typischerweise im Bereich zwischen 0.3 m/min und 0.7 m/min, sie können jedoch auch kleiner sein, beispielsweise bis hinunter zu 0.1 m/min, oder aber größer, bis über 1 m/min, beispielsweise bis zu ca. 2 m/min.For the partial operation of extracting the honing tool while reducing the effective outer diameter of the cutting group, the lifting speeds are typically in the range between 0.3 m / min and 0.7 m / min, but they may also be smaller, for example down to 0.1 m / min, or greater, to over 1 m / min, for example up to about 2 m / min.

Die weggesteuerte radiale Zustellung der Schneidstoffkörper nach innen bei gleichzeitigem axialen Herausziehen wird so lange fortgeführt, bis der wirksame Außendurchmesser der Schneidgruppe den Wert des ersten Durchmessers D1 und die Schneidgruppe die erste Axialposition AX1 erreicht. Damit ist dann die Erzeugung bzw. Herstellung des konischen Bohrungsabschnitts abgeschlossen. Das Honwerkzeug kann dann bei weiterem Zurückziehen der Schneidstoffkörper aus der Bohrung herausgezogen werden. The path-controlled radial infeed of the cutting material bodies inward with simultaneous axial withdrawal is continued until the effective outer diameter of the cutting group reaches the value of the first diameter D1 and the cutting group reaches the first axial position AX1. This completes the production or production of the conical bore section. The honing tool can then be pulled out of the bore upon further retraction of the cutting material.

In der Regel kann zumindest während der Konturerzeugungsphase mit konstanter Hubgeschwindigkeit gearbeitet werden, wobei jedoch auch Abweichungen mit einer gleichmäßigen Hubgeschwindigkeit möglich sind. Insbesondere ist bei manchen Varianten vorgesehen, die axiale Hubgeschwindigkeit so variabel zu steuern, dass im Aufweitungssystem bzw. Zustellsystem eine leichte Verspannung besteht, so dass das Honwerkzeug bei der materialabtragenden Bearbeitung nicht vibriert oder taumelt. Eine Verspannungsmessung und eine gegebenenfalls damit gekoppelte Verspannungsregelung kann beispielsweise über Anpassung des Drehmoments erfolgen und/oder mit Unterstützung von Sensoren, wie piezoelektrischen Elementen und/oder Dehnmessstreifen. In general, at least during the contour generation phase with constant Hubgeschwindigkeit be worked, but also deviations with a uniform lifting speed are possible. In particular, it is provided in some variants to control the axial lifting speed so variable that there is a slight tension in the expansion system or infeed system, so that the honing tool does not vibrate or wobble during the material-removing machining. A strain measurement and optionally coupled therewith stress control can be done for example by adjusting the torque and / or with the support of sensors such as piezoelectric elements and / or strain gauges.

Um an der fertig bearbeiteten Bohrung nicht die in 3D gezeigten umlaufenden Schleifriefen R1 zu haben, sondern Honriefen geeigneter Orientierung, wird in einer nachfolgenden Honoperation dasselbe Honwerkzeug zur Durchführung einer Honoperation genutzt. Dies ist schematisch in 3E gezeigt. Dazu wird das Honwerkzeug wieder in die Bohrung eingefahren und mittels des Hubantriebs in Axialrichtung zwischen einem unteren Umkehrpunkt (in der Nähe des Bohrungsendes) und einem oberen Umkehrpunkt (in der Nähe des Bohrungseintritts) mehrfach hin- und her bewegt. Bei dieser Honoperation liegen typische Drehzahlen so niedrig, dass Schnittgeschwindigkeiten im Bereich von weniger als 100 m/min erreicht werden. Dabei erfolgt eine hubabhängige Steuerung der Aufweitung des Honwerkzeugs in der Weise, dass die Steuerung des Aufweitungssystems bzw. Zustellsystems für die radiale Zustellung der Schneidstoffkörper des Honwerkzeugs mit der Steuerung für die Hubposition gekoppelt wird. Dies wird dann beispielsweise so durchgeführt, dass die Zustellkraft und/oder die Zustellgeschwindigkeit der Schneidstoffkörper des Honwerkzeugs in Abhängigkeit von der Hubposition des Honwerkzeugs gesteuert werden, um auf diese Weise eine variable Kraft-/Wegsteuerung zur Konturverfolgung zu ermöglichen. Dabei werden die Honsegmente der Schneidgruppe während eines Abwärtshubs (in Richtung Bohrungsende) entsprechend der konischen Form des zweiten Bohrungsabschnitts in Abhängigkeit von der Hubposition weg- und/oder kraftgesteuert radial nach außen zugestellt und bei einem entgegen gerichteten Aufwärtshub entsprechend der konischen Form in Abhängigkeit von der Hubposition radial zurückgezogen. Durch geeignete Kombination von Hubgeschwindigkeit und Drehzahl entstehen dann die in dem vergrößerten Detail schematisch gezeigten, sich überkreuzenden Honriefen R2 an der Bohrungsinnenfläche. Vorzugsweise wird in dieser Phase eine Kraftsteuerung so eingestellt, dass diese Bearbeitung mit konstanter Andrückkraft erfolgt, wodurch besonders gleichmäßige Riefentiefen erzielbar sind. At the finished bore not in the 3D honing marks of suitable orientation, the same honing tool is used in a subsequent honing operation to perform a honing operation. This is schematically in 3E shown. For this purpose, the honing tool is moved back into the bore and repeatedly reciprocated by means of the lifting drive in the axial direction between a lower reversal point (in the vicinity of the bore end) and an upper reversal point (in the vicinity of the bore inlet). In this honing operation, typical speeds are so low that cutting speeds in the range of less than 100 m / min are achieved. In this case, a hub-dependent control of the expansion of the honing tool takes place in such a way that the control of the expansion system or delivery system for the radial delivery of the cutting material body of the honing tool is coupled to the control for the stroke position. This is then carried out, for example, in such a way that the delivery force and / or the delivery speed of the cutting material body of the honing tool are controlled as a function of the stroke position of the honing tool, in order in this way to enable a variable force / displacement control for contour tracing. During a downward stroke (in the direction of the bore end), the honing segments of the cutting group are delivered outwardly and / or force-controlled radially outwardly in accordance with the conical shape of the second bore section and in the case of an opposite upward stroke corresponding to the conical shape as a function of the stroke Lifting position retracted radially. By a suitable combination of lifting speed and speed then arise in the enlarged detail schematically shown, crossing Honriefen R2 on the bore inner surface. Preferably, in this phase, a force control is set so that this processing takes place with a constant pressure force, whereby particularly uniform groove depths can be achieved.

Im Beispielsfall ist ein Honwerkzeug mit einer einzigen ringförmigen Schneidgruppe und einfacher Aufweitung dargestellt. Es ist auch möglich, ein Honwerkzeug mit Doppel-Aufweitung zu verwenden, entweder ebenfalls mit einer einzigen Schneidgruppe oder aber mit zwei axial gegeneinander versetzten Schneidgruppen. Wenn Honwerkzeuge mit Doppel-Aufweitung verwendet werden, können bei Bedarf für die Konturerzeugung andere Schneidstoffkörper in Eingriff mit der Bohrungsinnenfläche gebracht werden als bei der nachfolgenden Honoperation. In the example, a honing tool with a single annular cutting group and simple expansion is shown. It is also possible to use a double widening honing tool, either with a single cutting group or with two axially offset cutting groups. When double widening honing tools are used, other cutting material bodies may be brought into engagement with the bore inner surface as needed for the contouring operation, as needed for the subsequent honing operation.

Anstelle einer Honmaschine kann auch eine andere geeignete numerisch gesteuerte Bearbeitungsmaschine verwendet werden, z.B. eine Schleifmaschine. Instead of a honing machine, another suitable numerically controlled processing machine may be used, e.g. a grinding machine.

ZITATE ENTHALTEN IN DER BESCHREIBUNG QUOTES INCLUDE IN THE DESCRIPTION

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.This list of the documents listed by the applicant has been generated automatically and is included solely for the better information of the reader. The list is not part of the German patent or utility model application. The DPMA assumes no liability for any errors or omissions.

Zitierte PatentliteraturCited patent literature

EP 1790435 B1 [0007]
WO 2014/146919 A1 [0008]
WO 2014/146919 [0031]
DE 102004062443 A1 [0042]

Claims

Finishing method for producing a rotationally symmetrical bore with an axial contour profile, wherein in a finishing operation an expandable honing tool ( 200 ), which comprises at least one expandable annular cutting group ( 220 ) having a plurality of cutting material bodies distributed around the circumference of the tool body, the axial length of which is smaller than the effective outer diameter of the cutting group with completely retracted cutting bodies, in a contour generation phase between a first axial position (AX1) with a relatively smaller nominal diameter and a second axial position (AX1). AX2) is generated with a relative to the first target diameter larger second target diameter by generating an uneven in the axial direction of the bore material removal on the inner surface of the bore by the cutting material of the honing tool a non-circular cylindrical bore portion with a predetermined axial contour, characterized by the following Steps includes: Rigid or semi-rigid coupling of the honing tool ( 200 ) to a work spindle of a processing machine; Rapidly rotating the honing tool at a speed that produces a cutting speed having a cutting speed component of greater than 100 m / min in the circumferential direction in a material-removing engagement between the cutting bodies and the inner surface of the bore; Slow axial movement of the honing tool with a maximum lifting speed of 10 m / min; and Weggesteuerteses radial advancing the cutting material body with an axial position dependent on the delivery position during the axial movement of the honing tool in the bore portion in such a way that the feed position is changed in the axial movement corresponding to the predetermined axial contour.

Finishing method for producing a rotationally symmetrical bore with an axial contour profile, wherein in a finishing operation an expandable honing tool ( 200 ), which comprises at least one expandable annular cutting group ( 220 ) having a plurality of cutting material bodies distributed around the circumference of the tool body, the axial length of which is smaller than the effective outer diameter of the cutting group with completely retracted cutting bodies, in a contour generation phase between a first axial position (AX1) with a relatively smaller nominal diameter and a second axial position (AX1). AX2) is generated with a relative to the first target diameter larger second target diameter by generating an uneven in the axial direction of the bore material removal on the inner surface of the bore by the cutting material of the honing tool a non-circular cylindrical bore portion with a predetermined axial contour, characterized by the following Steps includes: Rigid or semi-rigid coupling of the honing tool ( 200 ) to a work spindle of a processing machine; Moving the honing tool at least during the contouring phase with an axial velocity component axially extending the bore and a circumferential directional circumferential bore component such that a velocity ratio between the axial velocity component and the peripheral velocity component is 1:10 or less is set; Path-controlled radial advancement of the cutting material body with an axial position dependent on the delivery position during the axial movement of the honing tool in the bore portion in such a way that the feed position is changed in the axial movement corresponding to the predetermined axial contour.

Fine machining method according to claim 2, characterized in that the speed ratio at least during the contour generation phase in the range of 1: 100 to 1: 200th

Finishing method according to one of the preceding claims, characterized in that at least in the production of the bore portion with axial contour, the honing tool is rotated at a speed which produces a cutting speed, the circumferential direction a cutting speed component of more than 150 m / min, in particular Range from 200 m / min to 1000 m / min.

Finishing method according to claim 1 or 2, characterized in that at least during the production of the bore portion with an axial contour, the honing tool is moved at a lifting speed in the range of 0.1 m / min up to 2 m / min, in particular in the range of 0.3 m / min to 0.7 m / min.

Finishing method according to one of the preceding claims, characterized in that the second axial position (AX2) remote from a hole entry ( 123 ) and the first axial position (AX1) is closer to the bore entry or at the bore entry.

Finishing method according to claim 6, characterized by the following steps: Inserting the honing tool into the bore with the cutting bodies pushed back into a starting position in which the cutting group is in the region of the second axial position (AX2) of the bore; Turning the honing tool and simultaneously expanding the cutting group ( 220 ) at or in the region of the starting position up to a first radial position of the cutting material body such that by material-removing engagement of cutting material bodies on the inside of the bore at the second axial position an extension ( 125 ) is generated, the diameter of which substantially corresponds to the second target diameter (D2); Pulling out of the honing tool in the direction of the first axial position (AX1) with simultaneous rotation of the honing tool and reduction of the feed position such that the bore is gradually tapered starting from the cylindrical extension in the direction of the first axial position.

Finishing method according to one of the preceding claims, characterized in that the bore portion is generated with an axial contour profile starting from a substantially circular cylindrical bore shape with a single stroke.

Finishing method according to one of the preceding claims, characterized in that the axial lifting speed is variably controlled such that there is a slight tension in the delivery system, so that the honing tool does not vibrate, rattle and / or tumble during the material-removing machining, preferably a stress measurement and a coupled tension control via adjustment of the torque and / or with the support of sensors, in particular piezoelectric elements and / or strain gauges takes place.

Finishing method according to one of the preceding claims, characterized in that after the production of the non-circular cylindrical bore portion with predeterminable axial contour curve, the inner surface of the bore is honed in at least one honing operation for the production of Honriefen (R2).

Finishing method according to claim 10, characterized in that the honing operation for producing honing marks (R2) with the same honing tool ( 200 ) is performed as the upstream finishing operation to produce the non-circular cylindrical bore portion.

Finishing method according to one of the preceding claims, characterized in that a honing tool is used which has at least one of the following properties: (i) on the annular cutting group ( 220 ) more than 60% of the circumference is occupied by cutting means, in particular more than 70% or more than 80% of the circumference of the cutting group; (ii) the axial length (LHS) of the cutting material bodies is less than 30% of the effective outside diameter of the cutting group, in particular between 10% and 20% of this outside diameter; (iii) the axial length (LHS) of the cutting bodies is in the range of 5 mm to 20 mm; (iv) the axial length (LHS) of the cutting bodies is less than 10% of the bore length of the bore; (iv) The cutting group has an overall slightly conical outer shape, so that the abrasive outer sides of the Schneidstoffköper run as a whole frusto-conical, wherein the effective diameter of the cutting group at the spindle-facing end is smaller than at the distal end of the spindle.

Finishing method according to one of the preceding claims, characterized in that the cutting bodies as wide in the circumferential direction and narrow in the axial direction Honsegmente ( 220-1 . 220-2 . 220-3 ), wherein an axial length of the honing segments measured in the axial direction is smaller than the width measured in the circumferential direction.

Finishing method according to claim 13, characterized in that the cutting group has at least three hearing segments ( 220-1 . 220-2 . 220-3 ), wherein preferably three, four, five or six Honsegmente same or different circumferential width are provided.

Finishing method according to one of the preceding claims, characterized in that a honing tool is used, in which the cutting material body cutting grains having a mean grain size in the range of 35 .mu.m to 250 .mu.m.

Finishing method according to one of the preceding claims, characterized in that a bore is produced, which has a bottle shape, a conical-cylindrical shape or a conical shape.