DE102016105717B4 - Verfahren zur Herstellung rotationssymmetrischer, nicht zylindrischer Bohrungen mit einem Honwerkzeug - Google Patents

Verfahren zur Herstellung rotationssymmetrischer, nicht zylindrischer Bohrungen mit einem Honwerkzeug Download PDF

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Abstract

Verfahren zur Herstellung einer rotationssymmetrischen nicht- zylindrischen Bohrung mit einem Honwerkzeug umfassend die Schritte:Honen der Bohrung mit einem Hub, wobei gilt H = OPn-UPn; mit n = 1 bis m,Erfassen eines Ist-Durchmessers (DIST) der Bohrung während der Honbearbeitung in einem Bereich zwischen den Umkehrpunkten (OPn , UPn) der Honleisten des Honwerkzeugs.Vergleichen des Ist-Durchmessers (DIST) der Bohrung mit vorgegebenen Soll-Durchmessern (DSOLL) in mindestens einem der Umkehrpunkte (OPn, UPn) undBeschränken des Hubs (H) auf den oder die Bereiche (L - b) der Bohrung in denen der Ist-Durchmesser (DIst) kleiner als der Soll-Durchmesser (DSOLL) ist.

Description

  • Die Erfindung betrifft ein Verfahren zur Herstellung einer rotationssymmetrischen nicht- zylindrischen Bohrung mit einem Honwerkzeug.
  • Die Hersteller von Kraftfahrzeugen stehen vor der Daueraufgabe, den Kraftstoffverbrauch ihrer mit Hubkolbenmotoren ausgestatteten Fahrzeugflotte kontinuierlich zu reduzieren. Bei Hubkolbenmotoren hat die Reibung zwischen den Kolben bzw. den Kolbenringen einerseits und der Zylinderbohrung bis zu 35 % einen großen Anteil an den internen Reibungsverlusten. Daher bietet die Verringerung der Reibung im Bereich der Zylinderbohrung ein erhebliches Potential zur Reduzierung des Kraftfahrstoffverbrauchs.
  • Ein Ansatz zur Verringerung der Reibung zwischen Kolben und Zylinderbohrung ist das von der Anmelderin entwickelte Formhonen, das ausführlich in der EP 2 170 556 B1 beschrieben wird. Bei diesem Verfahren werden durch Verspannungen bei der Montage und/oder thermische Ausdehnungen der Zylinderbohrung verursachte Abweichungen von der Geometrie eines Zylinders egalisiert indem beim Formhonen komplementäre Erhebungen oder Vertiefungen ausgebildet werden. Dieses Verfahren ist sehr effektiv und wird bei der Herstellung verschiedener Hubkolbenmotoren erfolgreich eingesetzt.
  • Aus der DE 10 2013 204 714 A1 ist ein Honverfahren bekannt mit dessen Hilfe die Zylinderbohrung einer Brennkraftmaschine eine Flaschenform erhält. Als Flaschenform wird dabei eine Form bezeichnet, bei der die Zylinderbohrung zwei zylindrische Abschnitte aufweist, die einen unterschiedlichen Durchmesser aufweisen. Der Abschnitt mit dem kleineren Durchmesser ist im Bereich des Zylinderkopfes vorgesehen, während der Abschnitt mit dem größeren Durchmesser im Bereich der Kurbelwelle vorgesehen ist. Zwischen diesen Bereichen ist ein kegelstumpfförmiger Übergangsbereich ausgebildet, der etwa 5 % bis 20% der Bohrungslänge einnimmt.
  • Aus den nachveröffentlichten und DE 10 2015 209 609 A1 sind Verfahren bekannt bei denen in einer Hubveränderungsphase eine Hublänge und/oder eine Lage der Hubbewegung verändert wird, um eine von der Kreiszylinderform abweichende Bohrungsform zu erreichen.
  • Der Erfindung liegt die Aufgabe zu Grunde, ein Honverfahren bereitzustellen, welches die kostengünstige und reproduzierbare Herstellung von Zylinderbohrungen erlaubt, bei der die Reibung zwischen den Kolbenringen und besonders zwischen dem Kolbenhemd und der Zylinderbohrung minimiert und in Folge dessen das Emissionsverhalten und der Kraftstoffverbrauch der mit solchen Zylindern ausgestatteten Brennkraftmaschine optimiert ist.
  • Das Verfahren soll es ermöglichen, verschiedenste vom Anwender vorgegebene Geometrien der Zylinderbohrung genau und prozesssicher in der Serienfertigung umsetzen. Dabei können die vom Anwender vorgegebenen Geometrien zum Beispiel ein Kegelstumpf, eine Flaschenform oder eine durch ein Polynom n-ter Ordnung vorgebbare Mantellinie der „Zylinderbohrung“ einer Brennkraftmaschine sein.
  • Diese Aufgabe wird erfindungsgemäß gelöst durch ein Verfahren zur Konifizierung einer zylindrischen Bohrung bzw. von Teilen einer zylindrischen Bohrung nach Anspruch 1.
  • Bei dem Verfahren gemäß dem Anspruch 1 wird ein Honwerkzeug eingesetzt, welches Messeinrichtungen aufweist, die es ermöglichen, während der Bearbeitung den über die Länge der Zylinderbohrung variierenden Durchmesser D (y) der ZylinderBohrung zu erfassen. Als Messeinrichtungen sind Luftmessdüsen geeignet. In der Regel haben die Honleisten eine Länge, die kleiner ist als ein Drittel der Länge der zu bearbeitendene Bohrung. Die Messeinrichtungen werden in der Regel zwischen den Honleisten angeordnet, so dass dort wo der Materialabtrag stattfindet auch der Bohrungsdurchmesser erfasst wird.
  • Das erfindungsgemäße Verfahren umfasst die Schritte:
    • Honen der Bohrung mit einem Hub (H = OPn - UPn; mit n = 1 bis m),
    • Erfassen des Ist-Durchmessers (DIST) der Bohrung während der Honbearbeitung in einem Bereich zwischen den Umkehrpunkten (OPn , UPn) der Honleisten des Honwerkzeugs,
    • Vergleichen des Ist-Durchmessers (DIST) der Bohrung mit den vorgegebenen Soll-Durchmessern DSOLL in mindestens einem der Umkehrpunkte (OPn, UPn) und
    • Beschränken des Hubs (H) auf den oder die Bereiche (L - b) der Bohrung in denen der Ist-Durchmesser (DIST) kleiner als der Soll-Durchmesser DSoll ist.
  • Das erfindungsgemäße Verfahren weist einen geschlossenen Regelkreis auf, der im Ergebnis dazu führt, dass die über die Länge der zu bearbeitenden Bohrung verschiedenen Durchmesser (y), während der Bearbeitung erfasst werden und entsprechend den gemessenen Ist-Werten des Durchmessers der Hub des Honwerkzeugs schrittweise reduziert wird, so dass nur noch die Bereiche der Bohrung bearbeitet werden, bei denen der Ist-Durchmesser der Bohrung noch kleiner ist als der Solldurchmesser. Im dem oder den Bereichen der Bohrung in denen der Ist-Durchmesser der Bohrung gleich dem dort vorgegebenen Soll-Durchmesser ist, findet keine weitere Bearbeitung der Bohrung statt.
  • Durch die erfindungsgemäße Regelung des Durchmessers D (y) der Bohrung lassen sich verschiedenste nicht zylindrische Mantellinien einfach, prozesssicher und mit höchster Wiederholgenauigkeit herstellen. Ein Grund für die hohe erzielbare Genauigkeit ist, dass Effekte, wie z.B. der Verschleiß der Schleifkörner in den Honleisten oder Änderungen in der Anpresskraft und dergleichen, haben keinen Einfluss auf das Ergebnis der erfindungsgemäßen Honbearbeitung haben, weil der erfindungsgemäße Regelkreis diese Einflussgrößen eliminiert. Stellgröße des erfindungsgemäßen Regelkreises ist der Hub OP - UP des Honwerkzeugs. Der Hub des Honwerkzeugs wird von einem Oberen Umkehrpunkt OP und einem Unteren Umkehrpunkt UP begrenzt.
  • Das erfindungsgemäße Verfahren umfasst die Schritte gemäß Anspruch 1. Genauer erläutert werden diese Schritte im Zusammenhang mit den 2a bis 2d.
  • In weiterer vorteilhafter Ausgestaltung der Erfindung ist vorgesehen, dass - ausgehend von einem Hub Hn - der Hub des Honwerkzeugs auf einen Hub Hn+1 reduziert wird, wenn der Ist-Durchmesser der Bohrung an mindestens einem Umkehrpunkt OPn, UPn des Honwerkzeugs gleich dem Soll-Durchmesser in einem dieser Umkehrpunkte ist und dass die Honleisten des Honwerkzeugs, nachdem der Hub Hn auf Hn+1 reduziert wurde, die Stelle oder den Bereich der Bohrung in dem früheren Umkehrpunkte OPn, UPn nicht mehr bearbeitet wird. Auf diese Weise wird sichergestellt, dass nur noch der oder die Bereiche der Bohrung weiterbearbeitet werden, bei denen der Ist-Durchmesser DIST (y) noch kleiner als der dort gewünschte Soll-Durchmesser DSOLL (y) ist.
  • Die Reduktion des Hubs kann auf verschiedene Weisen erfolgen. Eine steuerungstechnisch sehr einfach relaisierbare Alternative sieht vor, dass der Hub Hn immer um einen vorgegebenen Betrag DeltaH reduziert wird, um zu einem reduzierten Hub Hn+1 zu gelangen. Der Betrag von DeltaH wird üblicherweise in Abhängigkeit der Gesamtlänge der zu honenden Bohrung gewählt. Auch kann die gewünschte Mantellinie einen Einfluss auf den Betrag von DeltaH haben.
  • Der Hub Hn+1 wird weiter reduziert, wenn an einem weiteren Umkehrpunkt OPn+1, UPn+1 der Ist-Durchmesser DIst(n+1) des zuletzt gehonten Bohrungsabschnitts gleich dem Solldurchmesser DSoll UPn+1 der Bohrung an diesem Umkehrpunkt OPn+1, UPn+1 ist.
  • Alternativ zu dieser Reduktion des Hubs um einen konstanten Betrag ist es auch möglich, dass immer dann, wenn der Hub reduziert werden soll, ausgehend vom aktuellen Ist-Durchmesser der Bohrung bzw. der Honleisten ein Durchmesserbetrag DeltaX zu dem aktuellen Ist-Durchmesser hinzuaddiert wird und die Schnittstelle der Mantellinie der gewünschten Bohrung mit diesem Durchmesser DIst + DeltaX gebildet wird. Diese Schnittstelle bildet dann den neuen Umkehrpunkt OP, UP des Honwerkzeugs.
  • Diese Alternative wird nachfolgend im Zusammenhang mit den Figuren (siehe die 4) noch detailliert erläutert.
  • Zu Beginn der erfindungsgemäßen Honbearbeitung wird in der Regel die Bohrung über die gesamte Länge bearbeitet, so dass das erfindungsgemäße Verfahren von einer zylindrischen Bohrung ausgeht.
  • Die gewünschte Soll-Kontur oder Mantellinie der zu bearbeitenden Bohrung kann als mathematische Funktion, z.B. als Polynom n-ter-Ordnung als Funktion der Y-Achse (Längsachse der Bohrung) angegeben werden. Alternativ ist es auch möglich, die Durchmesser in einer Wertetabelle anzugeben. In diese Wertetabelle werden die zu verschiedenen Stellen der Bohrung entlang der Y-Achse die zugehörigen Durchmesser eintragen. Zwischenwerte zwischen diesen Stützstellen können durch Interpolation (linear oder progressiv) gebildet werden.
  • Um ein möglichst gleichmäßiges Honbild zu erzielen, kann es vorteilhaft sein, mit abnehmendem Hub die Drehzahl der Honspindel zu erhöhen. Dann bleiben die Schnittbedingungen und Abtragsleistung für die Honleisten in erster Näherung unverändert. Ebenso ist es möglich statt der Drehzahl den Anpressdruck mit dem die Honleisten gegen die Bohrung gepresst werden zu steigern, um einen unveränderten Abtrag zu erhalten. Auch eine Kombination beider Maßnahmen ist möglich.
  • Weitere Vorteile und vorteilhafte Ausgestaltungen der Erfindung sind der nachfolgenden Zeichnung, deren Beschreibung und den Patentansprüchen entnehmbar. Alle in der Zeichnung, deren Beschreibung und den Patentansprüchen genannten Merkmale können sowohl einzeln als auch in beliebiger Kombination erfindungswesentlich sein.
  • Zeichnungen
  • Es zeigen:
    • 1: Schematische Darstellungen einer ursprünglich zylindrischen Bohrung, die mit Hilfe des erfindungsgemäßen Verfahrens konifiziert wurde,
    • 2: ein Ausführungsbeispiel des erfindungsgemäßen Verfahrens,
    • 3 und 4: zwei Alternativen der Hubreduktion und
    • 5: eine ähnliche Darstellung wie in 2.
  • Beschreibung der Ausführungsbeispiele
  • In der 1a ist eine Zylinderbohrung mit einem Durchmesser D (y), der in Richtung der Längsachse der Bohrung (Y-Achse) zunimmt, schematisch dargestellt. Am oberen Ende hat die Bohrung 1 einen Durchmesser D0. Der Durchmesser D0 entspricht dem Durchmesser der Bohrung nach dem Vorhonen, wenn die Bohrung noch zylindrisch ist. Nach dem Vorhonen hat die Bohrung über die gesamte Länge L den Durchmesser D0.
  • Ziel des erfindungsgemäßen Verfahrens ist es, eine Bohrung herzustellen, die überwiegend konisch ist. Im dargestellten Beispiel der 1 ist nach der Durchführung des erfindungsgemäßen Honens die Bohrung über die gesamte Länge L konisch. Die Mantellinie der konisch gehonten Bohrung ist der 1 mit 1 bezeichnet. Prinzipiell gilt für alle Figuren, dass gleiche Bezugszeichen für die gleichen Bauteile beziehungsweise Vorgänge verwendet werden und nur jeweils die Unterschiede erläutert werden.
  • Es hat sich überraschenderweise herausgestellt, dass mit dem erfindungsgemäßen Verfahren in kürzester Zeit konifizierte oder andere nicht-zylindrische Bohrungen prozesssicher und mit hoher Genauigkeit hergestellt werden können. Dabei können verschiedenste Mantellinien vorgegeben werden.
  • In 1b sind exemplarisch verschiedene Bohrungsformen bzw. Mantellinien dargestellt, die mit dem erfindungsgemäßen Verfahren herstellbar sind.
  • Bei den Ausführungsbeispielen mit den Nummer 1 bis 4 befindet sich der größte Durchmesser DMax am unteren Ende der Bohrung. Das Beispiel mit der Nummer 5 soll verdeutlichen, dass auch rotationssymmmetrische Bohrungen herstellbar sind, deren größter Durchmesser weder am oberen noch am unteren Ende der Bohrung liegt. Der größte Durchmesser DMAX liegt bei diesem Ausführungsbeispiel zwischen dem oberen und dem unteren Ende der Bohrung.
  • In der 2 ist in vier Schritten (a, b, c und d) die erfindungsgemäße Herstellung einer nicht-zylindrischen rotationssymmetrischen Bohrung illustriert.
  • Die Mantellinie der Bohrung ist mit dem Bezugszeichen 1 versehen. Bei einer nicht-zylindrischen Bohrung ist der Soll-Durchmesser DSOLL eine Funktion der Längsachse Y (DSOLL = f (y)).
  • Bei dem in der 2 dargestellten Ausführungsbeispiel hat die Bohrung an ihrem oberen Ende einen zylindrischen Abschnitt und an ihrem unteren Ende einen weiteren zylindrischen Abschnitt c. Der Durchmesser im Bereich des oberen Abschnitts b ist kleiner als der Durchmesser DSoll im unteren Abschnitt c.
  • Ausgangsbasis des erfindungsgemäßen Verfahrens ist ein Zylinderblock, bei dem die Bohrung so vorbearbeitet wurde, dass sie eine zylindrische Form mit dem Durchmesser DIst,0 hat. In diesem Zustand beginnt die Bearbeitung nach dem erfindungsgemäßen Verfahren, indem ein Honwerkzeug mit Honleisten (nicht dargestellt) in die Bohrung mit dem Durchmesser DIst,0 eingesetzt wird. Die Bohrung wird über die Honwerkzeugs bzw. dessen Honleisten werden mit OP1 und UP1 bezeichnet (siehe die 2 a).
  • Durch die Honbearbeitung vergrößert sich der Durchmesser DIST der Bohrung gleichmäßig über deren gesamte Länge ausgehend von DIst,0 bis die nach wie vor zylindrische Bohrung den Durchmesser DIst,1 hat.
  • Aus der 2b wird deutlich, dass der Durchmesser DIst,1 der Bohrung in diesem Zustand gleich dem Soll-Durchmesser DSoll,1 im Bereich b ist. Der Ist-Durchmesser der Bohrung wird erfindungsgemäß bevorzugt während der Hon-Bearbeitung erfasst und mit dem Soll-Durchmesser DSoll im Bereich b der Bohrung verglichen.
  • Sobald der Durchmesser der Bohrung DIst gleich dem Soll-Durchmesser DSoll,1 im Bereich b ist, sieht das erfindungsgemäße Verfahren vor, den Hub des Honwerkzeugs so zu reduzieren, dass der Bereich b nicht mehr weiter bearbeitet wird.
  • Diese geschieht dadurch, dass bei diesem Ausführungsbeispiel der obere Umkehrpunkt OP (siehe 2c) in Richtung des Unteren Unkehrpunkts UP verlagert wird, so dass der „neue“ Obere Umkehrpunkt OP2 unterhalb des Bereichs b liegt. Unterhalb des Bereichs b ist der Soll-Durchmesser DSoll,2 größer als der Soll-Durchmesser DSoll,1 im Bereich b. Daher muss in dem Bereich unterhalb von b noch weiter gehont werden, um die gewünschte flaschenförmige oder flaschenhalsförmige Mantellinie 1 zu erreichen.
  • Während der Honbearbeitung mit den Umkehrpunkten OP2 und UP (siehe 2c) gilt für den Teil der Bohrung, der noch bearbeitet wird, ein neuer Sollwert DSoll,2. Mit dem Sollwert DSoll,2 wird der Ist-Wert des bearbeitenden Bereichs der Bohrung während der Bearbeitung verglichen. Sobald der Ist-Wert DIst gleich dem Soll-Wert DSoll,2 ist, wird der Hub weiter reduziert bzw. die Bearbeitung beendet, wenn die gewünschte Mantellinie 1 hergestellt wurde.
  • Sobald der Ist-Durchmesser DIst der Bohrung in dem Bereich zwischen OP2 und UP gleich dem Soll-Durchmesser am oberen Umkehrpunkt OP2 ist, wird der Hub weiter reduziert (nicht dargestellt in der 2c).
  • In der 2d sind drei verschiedene Soll-Durchmesser DSoll 1, DSoll, 2 und DSoll 3 dargestellt, aus denen die gewünschte Mantellinie 1 zusammengesetzt wird. Aus dieser Darstellung wird deutlich, dass die Mantellinie 1 durch mehrere zylindrische Abschnitte mit den Durchmessern D1, D2 und D3 angenähert wird. Die Darstellungen in den 2a bis d sind stark übertrieben.
  • Die Absätze zwischen den Durchmessern DSoll,1, DSoll,2 und DSoll,3 und den zugehörigen Ist-Durchmessern D1, D2 und D3 betragen nur wenige tausendstel Millimeter, so dass beim anschließenden Glätthonen, das über die gesamte Länge der Bohrung erfolgt, diese Stufensprünge oder Absätze eingeebnet werden und sich die gewünschte Mantellinie 1 einstellt. Außerdem entstehen die Stufensprünge im Bereich der Hubumkehr der Honleisten. Dort nimmt der Materialabtrag (verglichen mit dem Materialabtrag in der Mitte zwischen den Umkehrpunkten) deutlich ab. Dadurch fallen die Stufensprünge entsprechend klein aus, so dass sie auch schon vor der finalen Glättoperation messtechnisch nicht als Stufen darstellbar sind. Im Übrigen fallen die Stufensprünge so gering aus, dass sie im Rauschen des Rauheitsgebirges untergehen.
  • Anhand der 3 wird eine erste erfindungsgemäße Variante der Reduktion des Hubs veranschaulicht. Diese Variante wird als „Vorgabe konstantes DeltaH zur Ermittlung von DeltaX“ bezeichnet.
  • Sehr schematisch ist das Honwerkzeug bzw. die zu dem Honwerkzeug gehörenden Honleisten 5 einmal im oberen Umkehrpunkt OP und einmal im unteren Umkehrpunkt UP dargestellt. Der Hub der Honleisten entspricht dem Abstand OP1 und UP, wenn die Bohrung über ihre gesamte Länge gehont wird.
  • Eine Luftmessdüse, die zu dem Honwerkzeug gehört, ist in den 3 und 4 mit dem Bezugszeichen 7 versehen worden. Die Messdüsen 7 sind nur im oberen Umkehrpunkt des Honwerkzeugs dargestellt. Weil die Messdüsen in das Honwerkzeug integriert sind, führen sie die gleichen Bewegungen wie die Honleisten 5.
  • Aus. Wenn der Ist-Durchmesser DIST der Bohrung den Durchmesser DSOLL, 1 erreicht hat, dann wird der Hub H1 (=OP1- UP) um einen Betrag DeltaH reduziert.
  • Der Betrag DeltaH ist vom Bediener der Honmaschine als Parameter in die Steuerung eingebbar.
  • Weil die Bohrung im Bereich b, dort wo der Umkehrpunkt OP1 liegt, bereits den gewünschten Soll-Durchmesser DSoll (1) aufweist, wird der obere Umkehrpunkt OP2 nach unten in Richtung des unteren Umkehrpunks UP verlegt. Der neue Umkehrpunkt OP2 ergibt sich dadurch, dass der bisherige oberen Umkehrpunkt OP1 um den Betrag DeltaH in Richtung des Unteren Unkehrpunkts UP verschoben wird.
  • Zu dem neuen oberen Umkehrpunkt OP2 gehört ein zweiter Soll-Durchmesser DSoll,2. Der zweite Soll-Durchmesser DSoll,2 ist gleich dem Soll-Durchmesser der Bohrung im Umkehrpunkt OP2.
  • Ausgehend von dem Durchmesser DSoll,1 lässt sich der neue Durchmesser DSoll,2 im Umkehrpunkt OP2 auch durch die Formel D Soll ,2 = D Soll ,1 + DeltaX
    Figure DE102016105717B4_0001
    ermitteln.
  • Der Betrag von DeltaX ist nicht konstant, sondern hängt von der Steigung der Mantellinie in dem oberen Umkehrpunkt OP1 und dem neuen oberen Umkehrpunkt OP2 ab. Weil die Mantellinie der Bohrung in der Maschinensteuerung - zum Beispiel als Polynom oder als Wertetabelle - hinterleg ist, lässt sich zu jedem Umkehrpunkt OP, UP der zugehörige Soll-Durchmesser im Umkehrpunkt ermitteln.
  • Im rechten Teil der 3 sind die Hübe des Honwerkzeugs über der Zeit t aufgetragen. Es wird deutlich, dass in dem ersten Bearbeitungsabschnitt ein großer Hub H1 = OP1 und UP erfolgt. In dem zweiten Arbeitsschritt ist der Hub H2 deutlich kleiner. (H = OP2-UP) .
  • In der 4 wird die Variante „Vorgabe konstantes DeltaX zur Ermittlung von DeltaH“ dargestellt und nachfolgend erläutert. Bei dieser Variante wird, ausgehend von einem Durchmesser DIst bzw. DSoll,1, ein konstantes DeltaX zu dem Soll-Durchmesser DSoll,1 hinzuaddiert. Der neue Obere Umkehrpunkt OP2 wird aus der Schnittstelle zwischen der Mantellinie 1 und dem neuen Soll-Durchmesser DSoll, 2 = DSoll, 1 + DeltaX ermittelt. Bei dieser Variante wird der Hub zwischen OP1 und OP2 bzw. zwischen OPn und OPn+1 nicht um einen konstanten Betrag reduziert. Die Reduktion des Hubs ist mehr oder weniger groß, je nachdem, wie stark sich die Mantellinie im Bereich zwischen dem aktuellen oberen Umkehrpunkt OPn und dem neuen oberen Umkehrpunkt OPn + 1 ändert.
  • Es ist offensichtlich, dass die Reduktion des Hubs nicht nur im Bereich des oberen Umkehrpunkts OP vorgenommen werden kann, sondern auch im Bereich des unteren Umkehrpunkts UP erfolgen kann.
  • Aus Gründen der Übersichtlichkeit ist ein solches Ausführungsbeispiel nicht dargestellt. Es sei noch auf die 1b Nr. 5 verwiesen. Dort ist eine Mantellinie dargestellt, die es erforderlich macht, dass sowohl der obere Umkehrpunkt OP als auch der untere Umkehrpunkt UP verlagert werden, um die gewünschte Soll-Kontur zu erreichen.
  • Die 5 a bis d und die 2 a bis d weisen viele Übereinstimmungen auf. Anhand der 2 a bis d soll das Prinzip erläutert werden; in den 5a bis d wird der erfindungsgenmäße Algorithmus mit den zugehörigen Bezeichnungen mehr in den Vordergrund gerückt.
  • Die schraffierten Flächen 91, 92 und 93 sollen veranschaulichen, wo noch Material abgetragen werden muss, um die gewünschte Mantellinie 1 zu erreichen.
  • Alle Figuren sind schematische Darstellungen und sind nicht maßstäblich.

Claims (12)

  1. Verfahren zur Herstellung einer rotationssymmetrischen nicht- zylindrischen Bohrung mit einem Honwerkzeug umfassend die Schritte: Honen der Bohrung mit einem Hub, wobei gilt H = OPn-UPn; mit n = 1 bis m, Erfassen eines Ist-Durchmessers (DIST) der Bohrung während der Honbearbeitung in einem Bereich zwischen den Umkehrpunkten (OPn , UPn) der Honleisten des Honwerkzeugs. Vergleichen des Ist-Durchmessers (DIST) der Bohrung mit vorgegebenen Soll-Durchmessern (DSOLL) in mindestens einem der Umkehrpunkte (OPn, UPn) und Beschränken des Hubs (H) auf den oder die Bereiche (L - b) der Bohrung in denen der Ist-Durchmesser (DIst) kleiner als der Soll-Durchmesser (DSOLL) ist.
  2. Verfahren nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass der Hub (Hn) auf einen Hub (Hn+1) reduziert wird, wenn der Ist-Durchmesser (DIST, n) an mindestens einem Umkehrpunkt (OPn, UPn) gleich dem Soll-Durchmesser (DSOLL, n) ist, und dass die Honleisten des Honwerkzeugs mit dem reduzierten Hub (Hn+1) den Bereich (b) nicht mehr bearbeiten.
  3. Verfahren nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, dass der reduzierte Hub (Hn+1) gleich dem Hub (Hn) abzüglich eines vorgegebenen Betrags (DeltaH) ist (Hn+1 = Hn - DeltaH).
  4. Verfahren nach Anspruch 3, dadurch gekennzeichnet, dass der Hub (Hn+1) weiter reduziert wird, wenn an einem Umkehrpunkt (OPn+1, UPn+1) des Honwerkzeugs der Ist-Durchmesser (DIST) des zuletzt gehonten Bohrungsabschnitts gleich dem Soll-Durchmesser (DSOLL) der Bohrung an einem der Umkehrpunkte (OPn+1, UPn+1) ist.
  5. Verfahren nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, dass mindesten ein neuer Umkehrpunkt (OPn+2) dadurch bestimmt wird, dass ausgehend vom aktuellen Ist-Durchmesser (DIST) ein neuer Soll-Durchmesser (DSOLL, n+2) durch Addition eines Durchmesser-Inkrements (DeltaD) zu dem aktuellen Soll-Durchmesser (DSOLL, n) bestimmt wird, wobei gilt DSOLL, n+2 = DeltaD + DSOLL, n+1, und dass der mindesten eine neue Umkehrpunkt (OPn+2) dort liegt, wo ein Soll-Durchmesser (DsoLL (y)) gleich dem Soll-Durchmesser (DSOLL, n+2) ist.
  6. Verfahren nach Anspruch 5, dadurch gekennzeichnet, dass der Hub (Hn+2) des Honwerkzeugs weiter reduziert wird, wenn an einem Umkehrpunkt (OPn+2) des Honwerkzeugs der Ist-Durchmesser (DIST (OPn+2)) gleich dem Soll-Durchmesser (DSOLL (OPn+2)) der Bohrung an diesem Umkehrpunkt (OPn+2) ist.
  7. Verfahren nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass zu Beginn die Bohrung über ihre gesamte Länge (L) gehont wird.
  8. Verfahren nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass eine Soll-Kontur (D (Y)) der nicht-zylindrischen Bohrung als Funktion einer Längsachse (Y-Achse) der Bohrung, insbesondere als Polynom n-ter Ordnung, vorgegeben wird.
  9. Verfahren nach einem der Ansprüche 1 bis 7, dadurch gekennzeichnet, dass die Soll-Kontur (D (Y)) der nicht-zylindrischen Bohrung in einer Wertetabelle vorgegeben ist.
  10. Verfahren nach Anspruch 9, dadurch gekennzeichnet, dass zwischen den Stützstellen der Wertetabelle die Soll-Kontur (D (Y)) der nicht-zylindrischen Bohrung durch Interpolation bestimmt wird.
  11. Verfahren nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass mit abnehmenden Hub (H) die Drehzahl einer Honspindel erhöht wird.
  12. Verfahren nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass mit abnehmenden Hub (H) Honleistenanpressdruck erhöht wird.
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