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Ziehschleifwerkzeug Die Erfindung betrifft ein Ziehschleifwerkzeug
zum Honen von Bohrungen mit einem oder mehreren Schleifsteinen länglicher Form,
der bzw. die durch eine im Gehäuse des Werkzeugs angeordnete Beistellvorrichtung
gegen die zu bearbeitende Bohrungsfläche verschiebbar ist bzw. sind.
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In den bekannten Honwerkzeugen sind die Schleifsteine so angeordnet,
daß sie sich radial nach außen in einer Richtung bewegen, die im wesentlichen senkrecht
zu der Hauptachse des Honwerkzeugs verläuft. Bei solchen Konstruktionen hat es sich
als Nachteil erwiesen, daß die Schleifsteine nur sehr begrenzt nutzbare Längen haben,
so daß die Schleifsteine infolge der Abnutzung während des Betriebes nicht lange
verwendet werden können und häufig ersetzt werden müssen. Radial bewegliche Steine
werden im Laufe ihrer Abnutzung allein oder mit einem Halter nach außen bewegt,
wodurch die Stabilität des Steines gegen das Werkzeuggehäuse herabgesetzt wird.
Dadurch entsteht häufig eine mechanische Vibration, die im allgemeinen das Zerbrechen
des Steines und die Beschädigung der zu honenden Oberfläche zur Folge hat.
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Die Erfindung bezweckt, diese Nachteile der bekannten Ziehschleifwerkzeuge
zu beheben. Erfindungsgemäß wird dies dadurch erreicht, daß der oder die Schleifsteine
im Werkzeuggehäuse so angeordnet sind, daß ihre Längsachse mit der Werkzeughauptachse
einen spitzen Winkel bildet und die Schleifsteine eine zur Werkzeugachse parallele
Arbeitsfläche aufweisen. Bei nur einem Schleifstein ist der Stein in einem rohrförmigen
Teil geführt, der sich nach außen von einem Ende des Werkzeuggehäuses aus erstreckt.
Die Beistellvorrichtung für den Schleifstein weist einen in der Längsachse des Steines
verschiebbaren Vorschubkolben auf, der mit dem inneren Ende des Schleifsteines im
Eingriff steht. Der Vorschubkolben und damit der Schleifstein sind durch eine im
Werkzeuggehäuse angeordnete, in Richtung der Werkzeugachse bewegliche Vorschubstange
in Richtung der Schleifsteinachse verstellbar. Bei Anordnung mehrerer Schleifsteine
im Werkzeuggehäuse sind die Schleifsteine in Abstand voneinander in geneigter, sehnenartiger
Lage zu der Werkzeugachse in Durchgängen eines Gehäuseteils angeordnet. Bei Verwendung
mehrerer Schleifsteine befindet sich eine Kammer in dem Gehäuseteil, und die Betätigungsvorrichtung
weist einen Einstellkopf auf, der in der Kammer angeordnet und in Richtung der Schleifkopfachse
beweglich ist, wobei dieser Kopf Teile hat, die gleichzeitig mit den inneren Enden
aller Schleifsteine im Eingriff stehen. Der Gehäuseteil kann auch mit einer Mehrzahl
axial verlaufender Spielraumaussparungen versehen sein, um die Arbeitsbewegung der
mit den Steinen im Eingriff stehenden Teile des Einstellkopfes zu gestatten.
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Mit dem Ziehschleifwerkzeug nach der Erfindung können Schleifsteine
erheblicher nutzbarer Länge, auch für die Bearbeitung von Bohrungen mit verhältnismäßig
kleinen Durchmessern, verwendet werden, so daß die Steine wesentlich weniger häufig
ersetzt werden müssen. Da jeder Schleifstein eine schräge Arbeitsfläche hat, greift
er an einer Werkstückfläche an, die beträchtlich größer ist, als wenn ein radial
bewegter Schleifstein gleichen Querschnitts verwendet wird. Ein weiterer Vorteil
ist die sichere Lagerung des Steines über seine Gesamtlänge, so daß keine unerwünschten
Vibrationen bei der Bearbeitung entstehen können.
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Zwei Ausführungsbeispiele eines Ziehschleifwerkzeugs nach der Erfindung
sind in den Zeichnungen dargestellt. Es zeigt Fig. 1 einen Schnitt durch ein Werkzeug
mit einem Honstein, Fig. 2 einen Schnitt nach der Linie 2-2 der Fig. 1, Fig. 3 einen
Schnitt nach der Linie 3-3 der Fig. 1, Fig. 4 eine Seitenansicht des Werkzeugs,
Fig.5 eine Seitenansicht, teilweise im Schnitt, eines Werkzeugs mit mehreren Honsteinen,
Fig. 6 einen Querschnitt nach der Linie 6-6 der Fig. 5, Fig. 7 einen Querschnitt
längs der Linie 7-7 der Fig. 5.
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Das zylindrische Werkzeuggehäuse 11 besitzt einen konischen Vorderteil
12 mit einer ebenen Endfläche
13. aus der ein Schleifstein 14 hervortritt.
Dieser ist als Vollzylinder mit einer ebenen Druckfläche 15 und einer schrägen Arbeitsfläche
16 ausgebildet, die an der Innenfläche 17 eines Werkstücks 18, z. B. eines Lagerlaufringes,
angreift. Der Schleifstein 14 ist unter einem spitzen Winkel zu der Längsachse des
Werkzeuggehäuses in einem Führungsrohr 19 angeordnet, das in dem Vorderteil des
Gehäuses befestigt ist und sich nach außen erstreckt. Dieser Winkel wird je nach
dem Durchmesser der zu honenden Bohrungen bemessen. So wird z. B. zum Schleifen
sehr kleiner Durchmesser der Winkel verhältnismäßig klein gewählt. Das äußere Ende
des Rohres 19 ist mit einer schrägen Endfläche 21 versehen, die gegen die Arbeitsfläche
16 hinterschliffen ist. Der Schleifstein, der aus einem metallgebundenen Diamantschleifmittel
oder einer anderen gebräuchlichen Ziehschleifsubstanz besteht, ist von einem Kunststoff
schutzmantel 22 umgeben.
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Eine Einrichtung, die aus einem Vorschubkolben 23 mit einer Stange
24 und aus einem kombinierten Führungs- und Beistellkopf 25 besteht, drückt den
Schleifstein durch das Rohr 19, so daß die Fläche 16 radial nach außen bewegt wird.
Der Kopf 25 gleitet in einer Bohrung 26 des Werkzeuggehäuses 11. Diese Bohrung ist
koaxial zu dem Führungsrohr 19 angeordnet. In dem Gehäuse 11 befindet sich ein radialer
Schlitz 27, der die Bohrung 26 schneidet und in dem eine Vorschubkolbenplatte 28
gleitet. Diese Platte ist starr an dem Ende einer Vorschubstange 29 angebracht,
die an dem (nicht dargestellten) Einstellkopf einer Ziehschleifmaschine mit Hilfe
eines Verbindungselementes 31 (Fig. 4) befestigt ist.
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Durch axiales Bewegen der Vorschubstange 29 wird der Schleifstein
auf das Werkstück zu beigestellt. Eine Anschlagfläche 36 und das Ende 37 der Bohrung
30, in der die Vorschubstange 29 gleitet, begrenzen die Vorschubbewegung.
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Zur sicheren Abstützung des Arbeitsendes des Schleifsteines dient
ein Gleitklotz 39 aus gehärtetem Stahl, der am Ende des Rohres 19 gegenüber der
Austrittsöffnung des Schleifsteines befestigt ist. Die am Werkstück anliegende konvexe
Fläche 41 des Gleitklotzes 39 sichert das Rohr gegen unerwünschte Bewegung des frei
tragenden Endes.
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Bei einem Werkzeug gemäß Fig. 5, 6 und 7 sind vier Schleifsteine 76
mit Arbeitsflächen 77 in einem Gehäuse 61, 62 angeordnet. An dem oberen zylindrischen
Ende 63 des Gehäuseteils 61, das größeren Durchmesser als der Gehäuseteil 62 hat,
ist eine Kappe 64 mit Schrauben 65 befestigt. Die Kappe 64 und der Gehäuseteil 61
können auch durch eine Dübelverbindung 67 miteinander verbunden sein. Eine gewöhnliche
Ziehschleifmaschine ist mit einem Rohr 68, das hin- und herbewegt und gedreht wird,
und mit einer Einstellstange 69 versehen, die axial in dem Rohr 68 beweglich ist
und als Beistellelement zur radialen Einstellung der Arbeitsflächen der Schleifsteine
dient. Ein drehbarer Befestigungsring 71 mit Gewinde 73 wird mit Hilfe eines Bundringes
72 auf dem Rohr 68 gehalten. An der Kappe 64 ist mit Schrauben 74 ein Außengewindering
75 angebracht, der mit dem Ring 71 verschraubt wird, um den Gehäuseteil 61 fest
mit dem Ende des Rohres 68 zu verbinden.
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Die Schleifsteine sind jeweils geneigt und sehnenartig in dem Gehäuseteil
61 mit Abstand voneinander angeordnet, so daß sie sich gegenseitig nicht stören.
Die oberen Enden 78 der Schleifsteine befinden sich, wenn die Steine volle Länge
haben, in einer schrägen Bohrung 79 in der Kappe 64. Jeder Schleifstein erstreckt
sich nach unten und winklig durch den Gehäuseteil. Deshalb besitzt der Gehäuseteil
61 eine axiale Aussparung 81 und geneigte Durchgänge 82, die in der Verlängerung
der Bohrungen 79 liegen. jeder Durchgang 82 geht von der Endfläche 83 des Gehäuseteils
aus und schneidet die Seitenwand der Aussparung 81. Die Endfläche 83 ist mit einem
Vorsprung 84 versehen, der mit einer Kammer 85 in der Kappe zusammenpaßt. Die Durchgänge
82 setzen sich hinter der Bodenfläche 86 der Aussparung 81 in dem Arbeitsteil 62
fort und enden an dessen Außenfläche. Infolge der geneigten, sehnenartigen Anordnung
der Schleifsteine nehmen die Arbeitsflächen 77, wenn sie auf den Innendurchmesser
des Werkstücks abgerichtet sind, eine trapez- oder parallelogrammförmige Gestalt
an (Fig. 5). Die Schleifsteine sind mit einer Kunststoffumhüllung 87 versehen, deren
Abnutzungseigenschaften denen der Steine entsprechen. Der Gehäuseteil 61 ist in
bekannter Weise mit Kontaktarmführungen 88 versehen, die sich zwischen den Schleifsteinen
am Umfang des Arbeitsteils 62 befinden und dazu dienen, den Gehäuseteil 61 während
des Honens zu führen, um unerwünschte Berührungen zwischen Schleifsteinen und Werkstück
zu verhindern.
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Die Vorrichtung zur Verbindung der Einstellstange 69 mit den Schleifsteinen
76 besteht aus einem Einstellteil 89 mit einem Anschlußende 91, das mit der Einstellstange
69 durch einen Kugelverschluß 92 verbunden ist. Der Einstellteil hat zylindrische
Gestalt, befindet sich in dem Rohr 68 und erstreckt sich durch eine Lageröffnung
93 in der Kappe 64. Das Ende des Einstellteils ist mit einem Einstellkopf 94 versehen,
der in der Aussparung 85 der Kappe 64 angeordnet ist. An diesem Kopf sind eine Anzahl
Beistellschienen 95 starr befestigt, die mit den oberen Enden 78 der Schleifsteine
gleichzeitig in Eingriff treten können. Wie Fig. 6 zeigt, passen diese Schienen
in benachbarte Nuten in dem Kopf 94 und sind mit ihm beispielsweise nahtgeschweißt.
Die Schienen sind symmetrisch sehnenartig angeordnet. Das von dem Einstellkopf 94
nach außen verlaufende Ende 97 jeder Schiene 95 kommt mit dem oberen Ende 78 des
entsprechenden Schleifsteines in Eingriff. Aus diesem Grund ist die Kappe 64 mit
einer Anzahl von Spielraumöffnungen 98 versehen, die die innere Aussparung 85 und
die schrägen Bohrungen 79 verbindet. hie Schienenenden 97 erstrecken sich durch
die Öffnungen 98 und liegen gegen die Schleifsteinenden 78. Axialbewegung der Einstellstange
69 nach rechts (Fig. 5) bringt die Schienen 95 mit den Schleifsteinen iii Eingriff,
so daß diese um ein gleiches Stück gleichzeitig durch die schrägen Bohrungen bewegt
werden. Während dieser Bewegung führen die Endflächen der Steine eine gleitende
Bewegung längs den anliegenden Oberflächen der Schienen aus.
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Das Ausmaß der dem Einstellkopf 94 gestatteten Bewegung bestimmt die
Lebensdauer der Schleifsteine. Aus diesem Grunde ist eine Einrichtung vorgesehen,
die einen verhältnismäßig langen Hub des Einstellkopfes gestattet. Diese Einrichtung
besteht vorzugsweise aus einer Anzahl Spielraumaussparungen 99, die sich axial in
dem Gehäuseteil 61 erstrecken und die innere Aussparung 81 und die geneigten Durchgänge
82 verbindet. Die Spielraumaussparungen 99 liegen in der Verlängerung der Enden
97 der Beistellschienen 95, so daß bei Bewegung des Einstellteils 89 nach rechts
(Fig. 5) der Einstellkopf 94, der einen geringeren Durchmesser als
die
Aussparung 81 hat, in diese eindringt und die Schienenenden 97 sich durch die Aussparungen
89 bewegen und fortwährend mit den Steinen im Eingriff bleiben. Somit ist die Bewegung
des Einstellteils 89 einmal durch die Endfläche 101 der Aussparung 85 in der Kappe
und zum andern durch die Bodenfläche 86 der Aussparung 81 in dem Gehäuseteil 61
begrenzt. Dadurch können größere Teile der Steine beim Honen verwendet werden, bevor
Ersatz der Steine notwendig wird.
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Während des Ziehschleifens liegen die Schleifsteine dauernd in ihren
Durchgängen voll auf. Diese Lagerung besteht auch dann weiter, wenn die Steine nur
noch in dem Arbeitsteil 62 angeordnet sind. Abgenutzte Schleifsteine werden ersetzt,
indem der Gehäuseteil 61 von der Kappe 64 abgenommen wird und die Steine entfernt
werden.