DE102019128351A1 - Honing machine and a method for carrying out honing operations on orthogonally aligned bores in a workpiece - Google Patents
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Abstract
Die Erfindung betrifft eine Honmaschine und ein Verfahren zur Durchführung von Honoperationen an orthogonal zueinander ausgerichteten Bohrungen in einem Werkstück, insbesondere zur Honbearbeitung von Zylinderbohrungen und einer Lagergassenbohrung in einem Zylinderkurbelgehäuse.The invention relates to a honing machine and a method for carrying out honing operations on bores aligned orthogonally to one another in a workpiece, in particular for honing cylinder bores and a bearing lane bore in a cylinder crankcase.
Description
Die Erfindung betrifft eine Honmaschine zur Durchführung von Honoperationen an orthogonal zueinander ausgerichteten Bohrungen in einem Werkstück, insbesondere zur Honbearbeitung von Zylinderbohrungen und einer Lagergassenbohrung in einem Zylinderkurbelgehäuse, mit den Merkmalen des Oberbegriffs des Anspruchs 1, eine Honmaschine mit den Merkmalen des Oberbegriffs des Anspruchs 2, eine Honmaschine mit den Merkmalen des Oberbegriffs des Anspruchs 3 sowie eine Honmaschine mit den Merkmalen des Oberbegriffs des Anspruchs 4 und ein Verfahren zur Durchführung von Honoperationen an orthogonal zueinander ausgerichteten Bohrungen in einem Werkstück, insbesondere zur Honbearbeitung von Zylinderbohrungen und einer Lagergassenbohrung in einem Zylinderkurbelgehäuse, mit den Merkmalen des Oberbegriffs des Anspruchs 8, ein Verfahren mit den Merkmalen des Oberbegriffs des Anspruchs 9, ein Verfahren mit den Merkmalen des Oberbegriffs des Anspruchs 10 und ein Verfahren mit den Merkmalen des Oberbegriffs des Anspruchs 11.The invention relates to a honing machine for carrying out honing operations on orthogonally aligned bores in a workpiece, in particular for honing cylinder bores and a bearing lane bore in a cylinder crankcase, with the features of the preamble of claim 1, a honing machine with the features of the preamble of claim 2, a honing machine with the features of the preamble of claim 3 and a honing machine with the features of the preamble of claim 4 and a method for performing honing operations on orthogonally aligned bores in a workpiece, in particular for honing cylinder bores and a bearing lane bore in a cylinder crankcase the features of the preamble of claim 8, a method with the features of the preamble of claim 9, a method with the features of the preamble of
Das Zylinderkurbelgehäuse, welches oft auch als „Kurbelgehäuse“ oder „Motorblock“ bezeichnet wird, ist wesentlicher Bestandteil von Verbrennungsmotoren bzw. Brennkraftmaschinen, wie sie beispielsweise in Personen- oder Lastkraftwagen, Flugzeugen, Schiffen oder stationären Anlagen Einsatz finden. Die am weitesten verbreitete Bauform sind Mehrzylindermotoren, deren Kolben über Pleuel mit der rotierenden Kurbelwelle verbunden sind, die die vom Motor erzeugte Kraft an Räder, Schiffsschrauben, Propeller, Generatoren oder dergleichen weiterleitet.The cylinder crankcase, which is often referred to as “crankcase” or “engine block”, is an essential component of internal combustion engines or internal combustion engines, such as those used in cars or trucks, aircraft, ships or stationary systems. The most widespread design are multi-cylinder engines, the pistons of which are connected to the rotating crankshaft via connecting rods, which transmits the power generated by the engine to wheels, propellers, propellers, generators or the like.
Das Zylinderkurbelgehäuse ist ein Beispiel für ein Werkstück mit orthogonal zueinander ausgerichteten Bohrungen.The cylinder crankcase is an example of a workpiece with orthogonally aligned bores.
Innerhalb des Motorblocks liegen mehrere Zylinderbohrungen in gerader Reihe nebeneinander. Die Kurbelwelle liegt in Reihen- oder V-Motoren unterhalb, in einem Boxermotor zwischen den Zylindern und stützt sich am Zylinderkurbelgehäuse in den Lagerstellen der Kurbelwellenlagerbohrung ab. Die Lagerstellen sind in der Regel als Gleitlager, gegebenenfalls auch als Wälzlager ausgeführt. Um einen hohen Rundlauf der Kurbelwelle zu gewährleisten und damit unerwünschte Verschleißerscheinungen und Schwingungen im Betrieb zu minimieren, muss die Kurbelwelle hohen Formtoleranzanforderungen entsprechen. Auch die Lagerstellen sind hinsichtlich ihrer Größe und Lage im Zylinderkurbelgehäuse eng toleriert.Several cylinder bores lie in a straight line next to one another within the engine block. In in-line or V-engines, the crankshaft lies underneath, in a boxer engine between the cylinders and is supported on the cylinder crankcase in the bearing points of the crankshaft bearing bore. The bearings are usually designed as plain bearings, possibly also as roller bearings. In order to ensure a high level of concentricity of the crankshaft and thus to minimize undesirable signs of wear and vibrations during operation, the crankshaft must meet high dimensional tolerance requirements. The bearing points are also closely tolerated in terms of their size and location in the cylinder crankcase.
Die relativ engen Toleranzen der maßgebenden Teile eines Verbrennungsmotors und eines Zylinderkurbelgehäuses ergeben sich aus den komplexen Funktionen dieser Teile. Die Form, das Maß und die Oberflächentopografie der Zylinderbohrung bestimmen dabei maßgeblich den Verschleiß, die Reibung, den Ölverbrauch und die Emissionswerte des Verbrennungsmotors sowie, als Folge der Reibung, auch die Leistung und den Wirkungsgrad. Das komprimierte Brennraumvolumen bestimmt vor allem die Verdichtung des Motors. Diese hat Auswirkungen auf die Leistung und durch den Verbrennungsverlauf auch Einfluss auf die Emissionswerte sowie auf Motorgeräusche.The relatively tight tolerances of the relevant parts of an internal combustion engine and a cylinder crankcase result from the complex functions of these parts. The shape, the dimensions and the surface topography of the cylinder bore largely determine the wear, the friction, the oil consumption and the emission values of the internal combustion engine as well as, as a result of the friction, the performance and the efficiency. The compressed combustion chamber volume primarily determines the compression of the engine. This has an impact on the performance and, through the combustion process, also has an influence on the emission values and engine noise.
Die exakte Position der Kurbelwelle relativ zu den Kolben bzw. zu den Zylinderbohrungen ist unter anderem wichtig zur Verschleißminderung an den hoch belasteten Motorteilen. Das sind insbesondere Kolben/Kolbenbolzen, Pleuel sowie Lager des Pleuels auf der Kurbelwelle als auch die Lagerung der Kurbelwelle im Zylinderkurbelgehäuse. Bei der Position der Bohrungsachse spielt nicht nur die absolute Position im Raum, sondern auch ihre Winkellage bzw. Orientierung eine Rolle. Beispielsweise laufen bei Schaltgetrieben mit Kupplung die Kurbelwelle und die Eingangswelle des Getriebes gemeinsam. Daher ist hier eine genaue Koaxialität der beiden Wellen entscheidend für eine hohe Lebensdauer.The exact position of the crankshaft relative to the pistons or the cylinder bores is important, among other things, to reduce wear on the highly stressed engine parts. These are, in particular, pistons / piston pins, connecting rods and the bearing of the connecting rod on the crankshaft and the bearing of the crankshaft in the cylinder crankcase. When it comes to the position of the hole axis, not only the absolute position in space but also its angular position and orientation play a role. For example, in manual transmissions with a clutch, the crankshaft and the input shaft of the transmission run together. Precise coaxiality of the two shafts is therefore crucial for a long service life.
Die Aufgabe der vorliegenden Erfindung besteht darin, eine Honmaschine und ein Verfahren zur Durchführung von Honoperationen an orthogonal zueinander ausgerichteten Bohrungen in einem Werkstück, wie eben dem eingangs beschriebenen Zylinderkurbelgehäuse, bereitzustellen, wobei die Bohrungen in einem Werkstück innerhalb einer kurzen Gesamtbearbeitungszeit mit hoher Präzision in einem sicheren Prozess komplett mittels Honen bearbeitet werden können.The object of the present invention is to provide a honing machine and a method for carrying out honing operations on orthogonally aligned bores in a workpiece, such as the cylinder crankcase described above, the bores in a workpiece in a short total machining time with high precision in one safe process can be completely machined by means of honing.
Diese Aufgabe wird durch eine Honmaschine zur Durchführung von Honoperationen an orthogonal zueinander ausgerichteten Bohrungen in einem Werkstück gelöst, wobei die Honmaschine umfasst:
- Eine Maschinenbasis und ein auf der Maschinenbasis angeordnetes maschineninternes Transportsystem.
- A machine base and a machine-internal transport system arranged on the machine base.
Das Transportsystem umfasst einen Drehtisch, der um eine vertikale Drehtischachse drehbar ist. Der Drehtisch weist mehrere Werkstückaufnahmen auf. Die Werkstückaufnahmen sind mit radialem Abstand zur Drehtischachse in Umfangsrichtung zueinander versetzt derart angeordnet, dass ein in einer Werkstückaufnahme aufgenommenes Werkstück durch Drehung des Drehtischs nacheinander entlang einer Kreisbahn transportierbar und unterschiedlichen Arbeitsstationen der Honmaschine zuführbar ist. Mit andern Worten der Drehtisch bewegt Werkstücke entlang einer Kreisbahn von Arbeitsstation zu Arbeitsstation. Mit dem Transportsystem ist ein schneller Transport der Werkstücke zwischen den unterschiedlichen Arbeitsstationen möglich. Der Drehtisch kann als Hub-Drehtisch ausgestaltet sein. Der Drehtisch bzw. die Platte des Drehtisches kann rund aber auch eine andere geometrische Form, z. B. dreieckig oder quadratisch, aufweisend ausgebildet sein. The transport system comprises a turntable which can be rotated about a vertical turntable axis. The turntable has several workpiece holders. The workpiece holders are arranged offset from one another in the circumferential direction at a radial distance from the turntable axis such that a workpiece held in a workpiece holder can be transported successively along a circular path by rotating the turntable and fed to different work stations of the honing machine. In other words, the turntable moves workpieces along a circular path from workstation to workstation. With the transport system is a quick transport of the workpieces between the different workstations is possible. The turntable can be designed as a lifting turntable. The turntable or the plate of the turntable can be round but also have a different geometric shape, for. B. triangular or square, be formed having.
Durch das maschineninterne Transportsystem und insbesondere den Drehtisch ist es bspw. möglich, mit einer einzigen Ladestation zum Beladen und Entladen der Werkstückaufnahme auszukommen. Im Gegensatz zu Transportmaschinen ist es also möglich, dass die Werkstücke die Honmaschine an der gleichen Stelle verlassen, an der sie der Honmaschine zugeführt wurden. Dies erleichtert das Be- und Entladen und insbesondere auch die Ankopplung der Honmaschine an ein externes Fördersystem. Mithilfe eines externen Fördersystems kann die Honmaschine bei Bedarf mit anderen Honmaschinen und/oder mit sonstigen Bearbeitungsmaschinen zur Bildung einer Fertigungsanlage verkettet werden.The machine-internal transport system and in particular the turntable make it possible, for example, to get by with a single loading station for loading and unloading the workpiece holder. In contrast to transport machines, it is therefore possible for the workpieces to leave the honing machine at the same point at which they were fed to the honing machine. This facilitates loading and unloading and, in particular, the coupling of the honing machine to an external conveyor system. With the help of an external conveyor system, the honing machine can, if necessary, be linked with other honing machines and / or with other processing machines to form a production system.
Dabei ist mindestens eine der Arbeitsstationen eine Vertikal-Honstation, die mindestens eine Vertikal-Honeinheit aufweist. Die Vertikal-Honeinheit weist eine Honspindel mit einem Honwerkzeug auf, wobei die Spindelachse parallel zur Drehtischachse ausgerichtet ist. Die Honbearbeitung einer in vertikaler Richtung ausgerichteten Bohrung geschieht mittels einer um eine Spindelachse rotierenden und entlang der Spindelachse translatorischen Relativbewegung zwischen Werkstück und Honspindel bzw. Honwerkzeug. Diese Relativbewegung erfolgt typischerweise oszillierend. Die Spindel wird also typischerweise in der Bohrung rotiert und entlang der Bohrungsachse hin und her bewegt.At least one of the work stations is a vertical honing station, which has at least one vertical honing unit. The vertical honing unit has a honing spindle with a honing tool, the spindle axis being aligned parallel to the rotary table axis. The honing of a bore aligned in the vertical direction takes place by means of a relative movement between the workpiece and the honing spindle or honing tool that rotates about a spindle axis and translates along the spindle axis. This relative movement typically takes place in an oscillating manner. The spindle is thus typically rotated in the bore and moved back and forth along the axis of the bore.
Eine weitere Arbeitsstation ist eine Horizontal-Honstation, die mindestens eine Horizontal-Honeinheit aufweist. Die Horizontal-Honeinheit weist eine Honspindel mit einem Honwerkzeug auf. Die Honbearbeitung einer in horizontaler Richtung ausgerichteten Bohrung geschieht mittels einer um eine Horizontal-Spindelachse rotierenden und entlang der Horizontal-Spindelachse translatorischen Relativbewegung zwischen Werkstück und Honspindel bzw. Honwerkzeug. Diese Relativbewegung erfolgt typischerweise oszillierend. Die Spindel wird also typischerweise in der Bohrung rotiert und entlang der Bohrungsachse hin und her bewegt. Beim Honen der horizontal angeordneten Bohrung kann jedoch auch vorgesehen sein, dass das Honwerkzeug rotiert wird und lediglich einmal translatorisch in die Bohrung hinein und wieder hinausbewegt wird. Typischerweise werden hierbei Honleisten des Werkzeugs auf ein Übermaß eingestellt, also auf einen Bearbeitungsdurchmesser, der geringfügig größer ist als der Durchmesser der zu bearbeitenden Bohrung.Another work station is a horizontal honing station, which has at least one horizontal honing unit. The horizontal honing unit has a honing spindle with a honing tool. The honing of a bore aligned in the horizontal direction takes place by means of a relative movement between the workpiece and the honing spindle or honing tool that rotates about a horizontal spindle axis and translates along the horizontal spindle axis. This relative movement typically takes place in an oscillating manner. The spindle is thus typically rotated in the bore and moved back and forth along the axis of the bore. When honing the horizontally arranged bore, however, it can also be provided that the honing tool is rotated and only moved once in a translatory manner into and out of the bore. Typically, honing stones of the tool are set to an oversize, that is to say to a machining diameter that is slightly larger than the diameter of the bore to be machined.
Die Honmaschine weist weiter eine Aktuatoreinheit auf. Diese ist derart ausgebildet und angeordnet, dass die Aktuatoreinheit zur Durchführung der Honbearbeitung in der Horizontal-Honstation das Werkstück bewegt.The honing machine also has an actuator unit. This is designed and arranged in such a way that the actuator unit moves the workpiece to carry out the honing operation in the horizontal honing station.
Dabei kann die Honspindel der Horizontal-Honeinheit insbesondere während der Durchführung der Honbearbeitung unbeweglich in der Honmaschine angeordnet sein. Es ist aber auch denkbar, dass während der Durchführung der Honbearbeitung zusätzlich zur Bewegung des Werkstücks die Honspindel der Horizontal-Honeinheit sich ebenfalls, insbesondere gegenläufig, bewegt an der oben beschriebenen Relativbewegung zwischen Werkstück und Honspindel beteiligt.The honing spindle of the horizontal honing unit can be arranged immovably in the honing machine, in particular while the honing operation is being carried out. However, it is also conceivable that, while the honing operation is being carried out, in addition to moving the workpiece, the honing spindle of the horizontal honing unit also moves, particularly in opposite directions, and participates in the above-described relative movement between workpiece and honing spindle.
Durch das Bewegen des Werkstücks mittels der Aktuatoreinheit kann die Bewegung der Horizontal-Honeinheit reduziert, oder bei feststehender Horizontal-Honeinheit nur auf die Drehung der Honspindel beschränkt werden. Dadurch erhöht sich die Präzision, mit der die Honspindel bzw. das Honwerkzeug während der Honbearbeitung eingesetzt werden kann. Ein präziseres Gesamtergebnis der Honoperation ist die Folge.By moving the workpiece by means of the actuator unit, the movement of the horizontal honing unit can be reduced or, if the horizontal honing unit is stationary, it can only be limited to the rotation of the honing spindle. This increases the precision with which the honing spindle or the honing tool can be used during the honing process. The result is a more precise overall result of the honing operation.
Weiter wird die zu lösende Aufgabe durch eine Honmaschine mit den Merkmalen des Oberbegriffs des Anspruchs 1, insbesondere mit den Merkmalen des Anspruchs 1 gelöst, wobei das maschineninterne Transportsystem derart ausgebildet, dass zur Durchführung der Honbearbeitung in der Horizontal-Honstation das Werkstück von dem Drehtisch bewegt wird. Dabei findet die Honbearbeitung außerhalb des Drehtisches statt. Das Werkstück wird insbesondere außerhalb der Kreisbahn, auf der der Drehtisch die Werkstücke bewegt, transportiert. Es ist denkbar, dass das Werkstück außerhalb des Drehtisches gedreht und ausgerichtet wird. Dabei ist typischerweise eine Einrichtung zur Bewegung des Werkstücks vom Drehtisch vorgesehen, die das Werkstück auch zurück auf den Drehtisch bewegt. Bei der Bewegung vom Drehtisch verlässt das Werkstück die Honmaschine nicht. Typischerweise erfolgt die Bearbeitung zwar außerhalb des Drehtisches jedoch auf der gleichen Maschinenbasis auf der auch der Drehtisch angeordnet ist.The object to be solved is also achieved by a honing machine with the features of the preamble of claim 1, in particular with the features of claim 1, the machine-internal transport system being designed in such a way that the workpiece is moved from the turntable to carry out the honing in the horizontal honing station becomes. The honing takes place outside the rotary table. In particular, the workpiece is transported outside the circular path on which the turntable moves the workpieces. It is conceivable that the workpiece is rotated and aligned outside of the turntable. In this case, a device for moving the workpiece from the turntable is typically provided which also moves the workpiece back onto the turntable. When moving from the turntable, the workpiece does not leave the honing machine. Typically, the machining takes place outside the turntable, but on the same machine base on which the turntable is arranged.
Dadurch dass die Honbearbeitung außerhalb des Drehtisches stattfindet, wird ein Übertragen von unerwünschten durch die Honbearbeitung bedingten Vibrationen und Schwingungen auf den Drehtisch verhindert oder zumindest minimiert. Andere auf dem Drehtisch sich befindende Werkstücke werden somit ebenfalls von diesen Vibrationen bzw. Schwingungen entkoppelt. Eine Erhöhung der Präzision bei der Bearbeitung der Werkstücke an den anderen Arbeitsstationen ist die Folge.Because the honing process takes place outside of the turntable, transmission of undesired vibrations and oscillations caused by the honing process to the turntable is prevented or at least minimized. Other workpieces located on the turntable are thus also decoupled from these vibrations or oscillations. The result is an increase in precision when machining the workpieces at the other work stations.
Weiter wird die zu lösende Aufgabe durch eine Honmaschine mit den Merkmalen des Oberbegriffs des Anspruchs 1, insbesondere mit den Merkmalen des Anspruchs 1 oder Anspruchs 2 gelöst, wobei sich die Horizontal-Spindelachse entlang einer Bearbeitungsrichtung erstreckt. Auch die translatorische Relativbewegung während der Honbearbeitung geschieht entlang einer durch die Bearbeitungsrichtung vorgegebenen Achse. Dabei verläuft die Bearbeitungsrichtung parallel zu einer radial durch die Drehtischachse erstreckten Richtung, jedoch beabstandet zur Drehtischachse. Mit anderen Worten, die Bearbeitungsrichtung verläuft entlang einer Geraden, die nicht durch den Drehtisch-Mittelpunkt verläuft.The object to be solved is also achieved by a honing machine with the features of the preamble of claim 1, in particular with the features of claim 1 or claim 2, the horizontal spindle axis extending along a machining direction. The translational relative movement during the honing process also takes place along an axis specified by the processing direction. The machining direction runs parallel to a direction extending radially through the turntable axis, but at a distance from the turntable axis. In other words, the machining direction runs along a straight line that does not run through the center of the turntable.
Dadurch kann die Horizontal-Honeinheit auf der Honmaschine flexibler angeordnet und ausgerichtet werden. Es können beispielsweise auch mehrere, insbesondere zwei Horizontal-Honeinheiten nebeneinander und/oder parallel zueinander auf der Honmaschine angeordnet sein. Eine Beschleunigung des Gesamtprozesses ist die Folge.As a result, the horizontal honing unit can be arranged and aligned more flexibly on the honing machine. For example, several, in particular two, horizontal honing units can be arranged next to one another and / or parallel to one another on the honing machine. The result is an acceleration of the overall process.
Weiter wird die zu lösende Aufgabe durch eine Honmaschine mit den Merkmalen des Oberbegriffs des Anspruchs 1, insbesondere mit den Merkmalen des Anspruchs 1, Anspruchs 2 oder Anspruchs 3 gelöst, wobei die Horizontal-Honstation eine Werkstückaufnahme aufweist, die eine Rotationseinrichtung mit einer Drehachse, die parallel zur Drehtischachse verläuft, umfasst, mit der die Ausrichtung des Werkstücks veränderbar ist. So kann die Honbearbeitung in der Horizontal-Honstation in einer anderen Ausrichtung erfolgen als in der Vertikal-Honstation.Furthermore, the object to be solved is achieved by a honing machine with the features of the preamble of claim 1, in particular with the features of claim 1, claim 2 or claim 3, wherein the horizontal honing station has a workpiece holder that has a rotation device with an axis of rotation that runs parallel to the turntable axis, includes, with which the alignment of the workpiece can be changed. The honing process in the horizontal honing station can be carried out in a different orientation than in the vertical honing station.
Dadurch kann die Horizontal-Honeinheit auf der Honmaschine flexibler angeordnet und ausgerichtet werden. Bei einem feststehenden oder einem auf dem Drehtisch fest angeordneten Werkstück mit einer fixen Ausrichtung wäre die Position und Ausrichtung der Horizontal-Honeinheit durch die Orientierung bzw. Ausrichtung des Werkstücks vorgegeben.This allows the horizontal honing unit to be arranged and aligned more flexibly on the honing machine. In the case of a stationary workpiece or a workpiece fixedly arranged on the turntable with a fixed alignment, the position and alignment of the horizontal honing unit would be predetermined by the orientation or alignment of the workpiece.
Nach einer vorteilhaften Ausgestaltung der beanspruchten Honmaschinen sind alle Arbeitsstation der jeweiligen Honmaschine auf einer gemeinsamen Maschinenbasis angeordnet. Durch die Anordnung des Drehtisches und mindestens einer aller Arbeitsstationen auf der Maschinenbasis wird die Kompaktheit und Taktgeschwindigkeit der Honmaschine erhöht.According to an advantageous embodiment of the claimed honing machines, all work stations of the respective honing machine are arranged on a common machine base. The arrangement of the turntable and at least one of all work stations on the machine base increases the compactness and cycle speed of the honing machine.
Nach einer weiteren vorteilhaften Ausgestaltung der beanspruchten Honmaschine, weist die Honmaschine mindestens zwei Vertikal-Honstationen auf. Dabei weist mindestens eine Vertikal-Honstation eine Vertikal-Honeinheit auf, die an einem portalartigen Träger mittels Schlitten verfahrbar angeordnet ist. Es können auch alle Vertikal-Honeinheiten mittels Schlitten an dem portalartigen Träger verfahrbar angeordnet sein. Durch den Einsatz mehrerer Vertikal-Honstationen und/oder Vertikal-Honeinheiten ist ein gleichzeitiges Bearbeiten mehrerer in vertikaler Richtung ausgerichteten Bohrungen möglich. Es ist auch denkbar, dass eine Vertikal-Honstation mehrere vertikale Honeinheiten aufweist, sodass an einem sich in einer Vertikal-Honstation befindenden Werkstück gleichzeitig an mehreren in vertikaler Richtung ausgerichteten Bohrungen Honoperationen durchgeführt werden können. Entsprechend können auch an sich in verschiedenen Vertikal-Honstationen befindenden verschiedenen Werkstücken gleichzeitig an mehreren in vertikaler Richtung ausgerichteten Bohrungen Honoperationen durchgeführt werden. Durch das gleichzeitige Durchführen mehrerer Honoperationen wird die Gesamtbearbeitungszeit der Honmaschine reduziert.According to a further advantageous embodiment of the claimed honing machine, the honing machine has at least two vertical honing stations. At least one vertical honing station has a vertical honing unit, which is arranged on a portal-like carrier such that it can be moved by means of a slide. It is also possible for all vertical honing units to be movably arranged on the portal-like carrier by means of slides. By using several vertical honing stations and / or vertical honing units, it is possible to machine several bores aligned in the vertical direction at the same time. It is also conceivable that a vertical honing station has a plurality of vertical honing units, so that honing operations can be carried out simultaneously on a workpiece located in a vertical honing station on a plurality of bores aligned in the vertical direction. Correspondingly, honing operations can also be carried out simultaneously on different workpieces located in different vertical honing stations on several bores aligned in the vertical direction. By performing several honing operations at the same time, the total machining time of the honing machine is reduced.
Mindestens eine der Arbeitsstationen kann auch eine Leerstation sein oder eine Arbeitsstation für die Durchführung anderer Bearbeitungsoperationen, wie z. B. Anfasen, dienen.At least one of the workstations can also be an empty station or a workstation for performing other machining operations, such as B. chamfering, serve.
Nach einer weiteren vorteilhaften Ausgestaltung der beanspruchten Honmaschine, weist die Honmaschine vier Arbeitsstationen auf. Dabei ist die erste Arbeitsstation als Be- und Entladestation ausgebildet. Hier wird ein zu bearbeitendes Werkstück auf den Drehtisch platziert bzw. ein bearbeitetes Werkstück vom Drehtisch entnommen.According to a further advantageous embodiment of the claimed honing machine, the honing machine has four work stations. The first work station is designed as a loading and unloading station. Here a workpiece to be machined is placed on the turntable or a machined workpiece is removed from the turntable.
Eine zweite Arbeitsstation ist als eine erste Vertikal-Honstation ausgebildet. Diese kann insbesondere zum Vorhonen benutzt werden.A second work station is designed as a first vertical honing station. This can be used in particular for pre-honing.
Eine dritte Arbeitsstation ist als Horizontal-Honstation ausgebildet. Hier werden die horizontalen Honoperationen durchgeführt.A third work station is designed as a horizontal honing station. This is where the horizontal honing operations are carried out.
Eine vierte Arbeitsstation ist das eine zweite Vertikal Honstation ausgebildet. Diese kann insbesondere zum Fertighonen benutzt werden.A fourth work station is designed as a second vertical honing station. This can be used in particular for finish honing.
Dabei ist die Transportrichtung des Drehtisches von der ersten über die zweite bzw. die dritte zur vierten Arbeitsstation hin. Nach dem Durchlaufen der vierten Arbeitsstation wird das Werkstück wieder zurück zur ersten Arbeitsstation transportiert. Diese Anzahl an Arbeitsstationen und deren jeweilige Ausgestaltung, nämlich, eine Be-/Entladestation, zwei Vertikal-Honstationen, eine Horizontal-Hohnstation, optimiert auf der einen Seite die Gesamtbearbeitungszeit der Werkstücke durch möglichst viele zeitgleiche Operationen und ermöglicht auf der anderen Seite eine möglichst kompakte Honmaschine, die präzise arbeitet. Insbesondere kann eine derartige Aufteilung das Verfahren bzw. Verschwenken des Werkstücks in der Horizontal-Honstation vorteilhaft in den Arbeitstakt integrieren. Gleiches gilt für die Beschleunigung des Werkstücks, wenn dieses bewegt wird.The direction of transport of the turntable is from the first via the second or the third to the fourth work station. After passing through the fourth work station, the workpiece is transported back to the first work station. This number of work stations and their respective design, namely a loading / unloading station, two vertical honing stations, a horizontal honing station, optimizes the total processing time of the workpieces on the one hand through as many simultaneous operations as possible and on the other hand enables them to be as compact as possible Honing machine that works precisely. In particular, such a division can advantageously involve the movement or pivoting of the workpiece in the horizontal honing station integrate the work cycle. The same applies to the acceleration of the workpiece when it is moved.
Ferner wird die zu lösende Aufgabe durch das erfindungsgemäße Verfahren zur Durchführung von Honoperationen an orthogonal zueinander ausgerichteten Bohrungen in einem Werkstück mit den Merkmalen des Anspruchs 8 gelöst. Dabei wird bei der Durchführung der Honbearbeitung in der Horizontal-Honstation das Werkstück bewegt. Insbesondere die Honspindel der Horizontal-Honeinheit wird zumindest in Richtung der translatorischen Relativbewegung unbewegt gehalten.Furthermore, the object to be achieved is achieved by the method according to the invention for carrying out honing operations on bores aligned orthogonally to one another in a workpiece with the features of claim 8. The workpiece is moved during the honing process in the horizontal honing station. In particular, the honing spindle of the horizontal honing unit is kept immobile at least in the direction of the translational relative movement.
Durch das Bewegen des Werkstücks kann die Bewegung der Horizontal-Honeinheit reduziert, oder bei feststehender Horizontal-Honeinheit nur auf die Drehung der Honspindel bzw. eines an der Honspindel angeordneten Honwerkzeugs beschränkt werden. Dadurch erhöht sich die Präzision, mit der die Honspindel bzw. das Honwerkzeug während der Honbearbeitung eingesetzt werden kann. Ein präziseres Gesamtergebnis der Honoperation ist die Folge. Die hier beschriebenen Verfahrensschritte entsprechen teilweise entsprechenden strukturellen Ausbildungen der beschriebenen Honmaschinen. Die entsprechend genannten Vorteile sind auch bei den Verfahrensschritten gegeben.By moving the workpiece, the movement of the horizontal honing unit can be reduced or, if the horizontal honing unit is stationary, it can only be limited to the rotation of the honing spindle or a honing tool arranged on the honing spindle. This increases the precision with which the honing spindle or the honing tool can be used during the honing process. The result is a more precise overall result of the honing operation. The method steps described here partly correspond to corresponding structural designs of the honing machines described. The corresponding advantages mentioned are also given in the case of the process steps.
Weiter wird die zu lösende Aufgabe durch ein Verfahren mit den Merkmalen des Oberbegriffs des Anspruchs 8, insbesondere mit den Merkmalen des Anspruchs 8 gelöst, wobei zur Durchführung der Horizontal-Honbearbeitung das Werkstück von dem Drehtisch wegbewegt wird, und die Honbearbeitung außerhalb des Drehtisches durchgeführt wird, insbesondere wobei das Werkstück außerhalb der Kreisbahn, auf der der Drehtisch die Werkstücke bewegt, bewegt wird.The object to be solved is also achieved by a method with the features of the preamble of claim 8, in particular with the features of claim 8, wherein the workpiece is moved away from the turntable to carry out the horizontal honing and the honing is carried out outside the turntable , in particular wherein the workpiece is moved outside of the circular path on which the turntable moves the workpieces.
Dadurch dass die Honbearbeitung außerhalb des Drehtisches stattfindet, wird ein Übertragen von unerwünschten durch die Honbearbeitung bedingten Vibrationen und Schwingungen auf den Drehtisch verhindert oder zumindest minimiert. Andere auf dem Drehtisch sich befindende Werkstücke werden somit ebenfalls von diesen Vibrationen bzw. Schwingungen entkoppelt. Eine Erhöhung der Präzision bei der Bearbeitung der Werkstücke an den anderen Arbeitsstationen ist die Folge.Because the honing process takes place outside of the turntable, transmission of undesired vibrations and oscillations caused by the honing process to the turntable is prevented or at least minimized. Other workpieces located on the turntable are thus also decoupled from these vibrations or oscillations. The result is an increase in precision when machining the workpieces at the other work stations.
Weiter wird die zu lösende Aufgabe durch ein Verfahren mit den Merkmalen des Oberbegriffs des Anspruchs 8, insbesondere mit den Merkmalen des Anspruchs 8 oder Anspruchs 9 gelöst, wobei die Horizontal-Spindelachse entlang einer Bearbeitungsrichtung verläuft. Die translatorische Relativbewegung während der Honbearbeitung geschieht entlang dieser Achse. Die Bearbeitungsrichtung ist parallel zu einer radial durch die Drehtischachse verlaufenden Richtung, jedoch zur Drehtischachse beabstandet. Mit anderen Worten, die Bearbeitungsrichtung erstreckt sich entlang einer Geraden die nicht durch die Drehtischachse verläuft.Furthermore, the object to be solved is achieved by a method with the features of the preamble of claim 8, in particular with the features of claim 8 or claim 9, the horizontal spindle axis running along a machining direction. The translational relative movement during honing takes place along this axis. The machining direction is parallel to a direction running radially through the turntable axis, but at a distance from the turntable axis. In other words, the machining direction extends along a straight line that does not run through the turntable axis.
Dadurch kann die Horizontal-Honeinheit flexibler angeordnet und ausgerichtet werden. Es können beispielsweise auch zwei Horizontal-Honeinheiten nebeneinander und parallel zueinander positioniert werden. Es ist ebenso denkbar eine Horizontal-Honeinheit und eine Messstation nebeneinander und parallel zueinander zu positionieren. Eine Beschleunigung des Gesamtprozesses ist die Folge.This allows the horizontal honing unit to be arranged and aligned more flexibly. For example, two horizontal honing units can also be positioned next to one another and parallel to one another. It is also conceivable to position a horizontal honing unit and a measuring station next to one another and parallel to one another. The result is an acceleration of the overall process.
Weiter wird die zu lösende Aufgabe durch ein Verfahren mit den Merkmalen des Oberbegriffs des Anspruchs 8, insbesondere mit den Merkmalen des Anspruchs 8, Anspruchs 9 oder Anspruchs 10 gelöst, wobei vor der Durchführung der Horizontal-Honbearbeitung die Ausrichtung des Werkstücks verändert wird. Es ist ebenso denkbar, dass die Ausrichtung des Werkstücks während der Durchführung und/oder nach der Durchführung der Horizontal-Honbearbeitung verändert wird.The object to be solved is also achieved by a method with the features of the preamble of claim 8, in particular with the features of claim 8, claim 9 or claim 10, the orientation of the workpiece being changed before the horizontal honing operation is carried out. It is also conceivable that the alignment of the workpiece is changed while the horizontal honing operation is being carried out and / or after the horizontal honing operation has been carried out.
Dadurch kann die Horizontal-Honeinheit flexibler angeordnet und ausgerichtet werden. Bei einem feststehenden oder einem fest angeordneten Werkstück wäre die Position und Ausrichtung der Horizontal-Honeinheit durch die Orientierung bzw. Ausrichtung des Werkstücks vorgegeben.This allows the horizontal honing unit to be arranged and aligned more flexibly. In the case of a stationary or a stationary workpiece, the position and alignment of the horizontal honing unit would be predetermined by the orientation or alignment of the workpiece.
Weitere Merkmale, Einzelheiten und Vorteile der Erfindung ergeben sich aus dem Wortlaut der Ansprüche sowie aus der folgenden Beschreibung von Ausführungsbeispielen anhand der Zeichnungen. Es zeigen:
-
1 eine Draufsicht auf eine erfindungsgemäße Honmaschine; -
2 eine Seitenansicht der erfindungsgemäßen Honmaschine gemäß1 ; -
3 eine Draufsicht auf ein weiteres Ausführungsbeispiel einer erfindungsgemäßen Honmaschine und -
4 eine Seitenansicht der erfindungsgemäßen Honmaschine gemäß3 .
-
1 a plan view of a honing machine according to the invention; -
2 a side view of the honing machine according to the invention according to1 ; -
3 a plan view of a further embodiment of a honing machine according to the invention and -
4th a side view of the honing machine according to the invention according to3 .
In der nachfolgenden Beschreibung sowie in den Figuren tragen sich entsprechende Bauteile und Elemente gleiche Bezugszeichen. Der besseren Übersichtlichkeit wegen sind nicht in allen Figuren sämtliche Bezugszeichen wiedergegeben.In the following description and in the figures, corresponding components and elements have the same reference symbols. For the sake of clarity, not all reference symbols are shown in all figures.
Die Honmaschine
Bevor eine horizontale Honoperation am Werkstück
Bei den einzelnen Arbeitsstationen kann es sich um eine Be-und Entladestation, eine Vertikal-Honstation, eine Messstation oder eine weitere Horizontal-Honstation
Die in
In diesem Ausführungsbeispiel ist die Horizontal-Honeinheit
Nach der Durchführung der horizontalen Honoperation wird das Werkstück
Bei den einzelnen Arbeitsstationen kann es sich analog zum vorherigen Ausführungsbeispiel um eine Be- und Entladestation, eine Vertikal-Honstation, eine (weitere) Messstation oder eine weitere Horizontal-Honstation
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