DE1127244B

DE1127244B - Device for controlling the honing process in honing machines

Info

Publication number: DE1127244B
Application number: DEB43440A
Authority: DE
Inventors: Albert Myron Johnson
Original assignee: Barnes Drill Co
Current assignee: Barnes Drill Co
Priority date: 1953-08-19
Filing date: 1954-06-26
Publication date: 1962-04-05

Description

Vorrichtung zur Steuerung des Honvorganges bei Homnaschinen Die Erfindung betrifft eine Vorrichtung zur Steuerung des Honvorganges bei Honmaschinen mittels eines gegen die zu honende Bohrungsfläche geri--'hteten Druckmittelstrahls, dessen Austrittsöffnungen am Honwerkzeug angeordnet sind.Device for controlling the honing process in homing machines The invention relates to a device for controlling the honing process in honing machines by means of one directed against the bore surface to be honed - 'hteten jet of pressure medium, its Outlet openings are arranged on the honing tool.

Bei den bekannten Steuervorrichtungen dieser Alt wird der Druck des Druckmittelstrahls durch ein Manometer angezeigt, das außerdem bewirkt, daß bei Erreichung des Fertigmaßes, dem ja ein ganz be# stiminter Druck entspricht, durch Schließen eines Schalters der Honvorgang beendet wird. Bei diesen bekannten Einrichtungen erfolgt allerdings die Unterbrechung des Honvorganges schon dann, wenn an einer Stelle der Bohrung das"Fertigmaß erreicht ist.In the known control devices of this old, the pressure of the Pressure medium jet indicated by a manometer, which also causes at Achievement of the finished size, which corresponds to a very small amount of pressure Closing a switch ends the honing process. In these known facilities However, the honing process is interrupted when one Position of the hole the "finished dimension has been reached.

Zweck der Erfindung ist. die Schaffung einer Vorrichtung, die sicherstellt, daß- der Honvorgang nur dann beendet wird, wenn alle -Stellen der Bohrung Fertigmaß haben.The purpose of the invention is. the creation of a device which ensures that - the honing process is only ended when all - points of the bore are finished.

Dies wird dadurch erreicht, daß ein durch das Druckmittel betätigbarer Zeitniesserschalter vorgesehen ist, der in Abhängigkeit von einem vorbesfinmiten Druck sich öffnet oder schließt und dem ein Zeitmesser zugeordnet ist, der beim Öffaen des Schalters in seine Ausgangslage zurückgeht, -und dem ein Steuerschalter zugeordnet ist, der nach Ablauf einer vorbestimmten Zeit durch den Zeitmesser schließbar ist, wodurch das Aufweiten des Honwerkzeüges be, endet wird.This is achieved in that a can be actuated by the pressure medium Time switch is provided, which depends on a vorbesfinmiten Pressure opens or closes and a timer is assigned to the Opening the switch goes back to its original position, and a control switch is assigned, which can be closed by the timer after a predetermined time has elapsed is, whereby the expansion of the honing tool will be ended.

AußerdemAst es zweckmäßig, daß dem Steuerschalter ein weiterer Zeitmesser zugeordnet ist, der in an sich bekannter Weise nach einer. vorbestimmten Zeit über ein Relais und Steuermittel das Zusammenziehen des Honwerkzeuges, das Herausziehen des Honweikz-eüges au# -der bearbeiteten Böhrung und das Stillsetzen der Maschine bewirkt.In addition, it is advisable that the control switch has another timer is assigned, in a manner known per se after a. predetermined time a relay and control means the contraction of the honing tool, the pulling out the Honweikz-eüges au # -the machined bore and the shutdown of the machine causes.

Die Erfindung wird nunmehr an Hand eines in der Zeichnung dargestellten Ausführ.ungsbeispiels näher erläutert.The invention will now be illustrated by means of one in the drawing Exemplary embodiment explained in more detail.

Zum Honen der zylitidrischen Bohrung 10 im Werkstück 11 wird ein Honwerkzeug 15 durch eine Antriebswelle 16 in Umdrehung versetzt. Das Honwerkzeug 15 wird durch einen hydraulischen Antrieb 13 vermittels einer Spindel 14, die im Kopf 12 gelagert ist, hin- und herbewegt.For honing the cylindrical bore 10 in the workpiece 11 , a honing tool 15 is set in rotation by a drive shaft 16. The honing tool 15 is moved back and forth by a hydraulic drive 13 by means of a spindle 14 which is mounted in the head 12.

Die Honsteine des Honwerkzeuges 15 werden in bekannter Weise mittels Konusse 25 gespreizt, die auf einer Stange, 26 sitzen, die sich durch die Spindel 14 hindurch nach oben erstreckt und die durch den Kolben eines hydraulischen Antriebs 29 in axialer Richtung auf und ab bewegbar ist. Am Honwerkzeug 15 ist eine Mehrzahl von Austrittsöffnungen angeordnet" denen über eine biegsame Leitung 28, von einem Speisering 39 aus, der zum Teil von einem nicht drehbaren Bundring 40 gebildet wird und der sich mit einem Werkzeugkopf 12 auf und ab bewegt, ein Druckmittel kontinuierlich zugefuhrt wird.The honing stones of the honing tool 15 are spread in a known manner by means of cones 25 , which sit on a rod 26 , which extends up through the spindle 14 and which can be moved up and down in the axial direction by the piston of a hydraulic drive 29. A plurality of outlet openings are arranged on the honing tool 15 , to which a pressure medium is continuously supplied via a flexible line 28, from a feed ring 39 , which is partly formed by a non-rotatable collar 40 and which moves up and down with a tool head 12 will.

Der Speisering 39 steht daher durch eine Leitung 43 mit einer Leitung 44 in Verbindung, die mit Flüssigkeit unter Druck von einer motorgetriebenen Kühlmittelpumpe 45, der mit eineni Druckausgleichbehälter 46 verbunden ist, versorgt wird. Durch den letzteren -und- ein selbsttätiges Ventil 47 in der Leitung 44 wird der Betriebsdruck annähernd konstant gehalten. Der Druck von der Leitung 43 ist durch ein Nadelventil 49 von Hand - einstellbar und von einem Meßgerät 50 ablesbar. Der Druck in der Leitung 44 wird von einem Meßgerät 51 angezeigt.The feed ring 39 is therefore connected by a line 43 to a line 44 which is supplied with liquid under pressure from a motor-driven coolant pump 45 which is connected to a pressure equalization tank 46. The operating pressure is kept approximately constant by the latter -and- an automatic valve 47 in the line 44. The pressure from the line 43 is through a needle valve 49 by hand - to read and set by a meter 50th The pressure in the line 44 is indicated by a measuring device 51.

Die Leitung 43 steht mit einem Balg 53 in Verbindung der in _einem Halter 53a verankert ist. Die bewegliche Stimwand des Balges 53 steht in Wirkverbindung mit einem Arm 54, der bei 54a drehbar gelagert ist. Das freie Ende des Armes betätigt einen Schalter 55. The line 43 is connected to a bellows 53 which is anchored in a holder 53a. The movable end wall of the bellows 53 is in operative connection with an arm 54 which is rotatably mounted at 54a. The free end of the arm operates a switch 55.

Die Leitung 44 steht mit einer Leitung 62 in Verbindung, in der zwei Nadelventile 63 und 64 hegen und die mit dem Sumpf verbunden ist.The line 44 is connected to a line 62 in which two needle valves 63 and 64 rest and which is connected to the sump.

Der Druck in der Leitung 62 zwischen den beiden Nadelventilen 63 und 64 wird von einem Prüfmeßgerät 51 angezeigt. Die Leitung 62 steht außerdem mit einer Leitung 65, die mit einem#-Balg67 verbunden ist, in Verbindung, dessen bewegliche Stimwand66 in Wirkverbindung mit dem Arm54 steht.The pressure in the line 62 between the two needle valves 63 and 64 is indicated by a test measuring device 51 . The line 62 is also connected to a line 65 which is connected to a # bellows 67, the movable end wall 66 of which is in operative connection with the arm 54.

Die Stellung des Armes 54 wird daher durch den Druckunterschied in den Leitungen43 und 62 bestimmt. Wird beispielsweise vorausgesetzt, daß der Druck im Balg 67 konstant bleibt, so wird der Arm fortschreitend nach rechts schwingeh, # weil sich die Lücken zwischen der Bohrungswand und den Öff- nungen 27 während des Honens der Breite nach vergrößert haben wird und der Druck im Balg 53 dabei absinkt. Bei einem bestimmten Druckiinterschied, der dem gewünschten Maß der Werkstücksbohrung entspricht, ist der Schalter 55 durch den Arm 54 schließbar.The position of the arm 54 is therefore determined by the pressure difference in the lines 43 and 62 . The arm #, for example, provided that the pressure in the bellows 67 remains constant, so is progressively schwingeh to the right, because the gaps between the bore wall and the open- ings have increased 27 during honing widthwise will and the pressure in the bellows 53 sinks in the process. At a certain pressure difference, which corresponds to the desired dimension of the workpiece bore, the switch 55 can be closed by the arm 54.

Bei der Bewegung des Honwerkzeuges werden alle Teilabschnitte der Bohrung von den aus den Öffnungen 27 austretenden Druckmittelstrahlen abgetastet. Wenn die Druckmittelstrahlen auf einen Abschnitt der Bohrungswand treffen, die bereits Fertigmaß besitzt, obgleich andere Abschnitte noch Untermaß haben können, wird der Schalter 55 schließen. Aus diesem Grunde sind die Kraftantriebe 13 und 29 derart gesteuert, daß das Hin- und Herbewegen des Honwerkzeuges über die Zeit des anfänglichen Schließens des Schalters 55 hinaus fortgesetzt wird, und zwar bis der Schalter während eines vollen Honwerkzeughubes ständig geschlossen bleibt. Im allgemeinen wird eine solche Steuerung durch die Verwendung eines Zeitniessers 68 betätigt.During the movement of the honing tool, all sections of the bore are scanned by the jets of pressure medium emerging from the openings 27. If the pressure medium jets hit a section of the bore wall which is already finished size, although other sections can still be undersized, the switch 55 will close. For this reason, the power drives 13 and 29 are controlled in such a way that the reciprocating movement of the honing tool is continued beyond the time of the initial closing of the switch 55 , namely until the switch remains closed during a full honing tool stroke. In general, such control is operated through the use of a timer 68 .

Wie in der Fachwelt bekannt ist, wird diese Steuerung durch Schließen eines Stromkreises über seine Aufnahmeklemmen 68a, was im vorliegenden Falle durch das Schließen von Schalter'55- bewirkt wird, betätigt. Durch ein nachfolgendes Öffnen des Schalte,rs wird der Zeitmesser selbsttätig zurückgestellt, und es wird, wenn er für eine bestimmte Zeitspanne erregt wird, und zwar veranlaßt durch das Einstellen eines Knopfes 69, ein Topfmagnet 7-0-- im Ausgabestromkreis der Einheit erregt, um einen normalerweise geöffneten Schalter 57 zu schließen, wobei der Topfinagnet und seine Schalter einen Teil des Zeitmessers 68 bilden. Das Schließen des Schalters 57 erregt eine Sigaallampe 58 und zeigt damit an, daß die ganze Bohrungslänge maßgerecht ist, wohingegen das Schließen von Schalter 56 eine Lampe 59 erregt oder aufleuchten läßt und auf diese Art und Weise anzeig daß die Bohrung ganz oder zum Teil Untermaß aufweist.As is known in the art, this control is actuated by closing a circuit via its receiving terminals 68a, which in the present case is effected by closing switch'55-. By subsequently opening the switch, rs, the timer is automatically reset and, if it is excited for a certain period of time, namely by setting a button 69, a pot magnet 7-0-- in the output circuit of the unit is excited, to close a normally open switch 57 , the pot magnet and its switches forming part of the timer 68 . Closing the switch 57 energizes a signal lamp 58 and thus indicates that the entire length of the bore is true to size, whereas closing switch 56 energizes or illuminates a lamp 59 and in this way indicates that the bore is entirely or partially undersized .

Um das übliche Nachglätten dex Bohrung, nachdem sie maßgerecht ist, zu berücksichtigen, wird das Honwerkzeug ohne weitere Ausdehnung in der Bohrung bewegt. Dies wird Im gegenwärtigen Zeitpunkt durch einen zweiten Zeitmesser 60 bekannter Bauart erreicht, wobei die Vorrichtung - wie gezeigt - erregt wird, wenn der Schalter 57 geschlossen ist und dann nach Ablauf eines bestimmten.Zeitraumes, der durch Einregeln des Knopfes6011 festgesetzt wird, arbeitet, um den Schalter 60b zu schließen. Dies schließt einen Erregerstromkreis für ein Relais R 1 für den Zweck, das Honwerkzeug aus der Werkstücksbohrung vollkommen zurückzuziehen. Das Schließen von Schalter 57 schließt auch einen Stromkreis für die Erregung eines Topfmagneten R2, dessen Anker-über eine Verbindung 86 an den beweglichen-Bauteil eines von einer Feder geöffneten Ventils 87 angeschlossen ist. - Der bereits beschriebene, vom Schalter 57 betätigte Zeitmesser kann dazu verwendet werden, um den Arbeitskreislauf: einer normalen Honmaschine zu beenden, und zwar durch eine an sich bekannte Steuerung. Bei dieser Steuerung wird eine Scheibe 71 welche Anschläge 72 und 73 in Abstand voneinan er hält, durch eine Kettenverbindung 75 mit dem Honkopf 12 zurück und vor geschwungen. Die Scheibe weist weiterhin einen losen Arm 76 auf, der von den Anschlägen betätigt wird und einen Nocken 77 trägt, der auf einen Folgehebel 78 mit Drehpunkt bei 79 wirkt. über Verbindungen 80 und 81 ist der Hebel mit dem Anker des Topfmagneten R 1 und mit dem Bedienungsarm eines Schaltventils 83 verbunden. Das letztere richtet die Strömung des von einer motorgetriebenen Pumpe 84 gelieferten Druckmittels zum Druckmittelantrieb eines Relaisventils 92 oder zu einem Ventil 88, welches den Honwerkzeugausdehnungsantrieb 29 steuert.In order to take into account the usual re-smoothing of the bore after it has been dimensioned, the honing tool is moved in the bore without further expansion. This is at the present time obtained by a second timer 60 of known type, the apparatus - is energized when the switch 57 is closed and then a bestimmten.Zeitraumes which is set by adjusting the Knopfes6011 operates after in order to - as shown to close switch 60b. This completes an excitation circuit for a relay R 1 for the purpose of completely withdrawing the honing tool from the workpiece bore. Closing switch 57 also closes a circuit for the excitation of a pot magnet R2, the armature of which is connected via a connection 86 to the movable component of a valve 87 opened by a spring. - The timer already described, operated by the switch 57 can be used to the work cycle: to complete a normal honing machine, by a known control. In this control, a disc 71 which stops 72 and 73 at a distance from one another he holds, swung back and forth through a chain connection 75 with the honing head 12. The disc also has a loose arm 76 which is actuated by the stops and carries a cam 77 which acts on a follower lever 78 with a fulcrum at 79. The lever is connected to the armature of the pot magnet R 1 and to the operating arm of a switching valve 83 via connections 80 and 81 . The latter directs the flow of the pressure medium supplied by a motor-driven pump 84 to the pressure medium drive of a relay valve 92 or to a valve 88 which controls the honing tool expansion drive 29.

Wenn die Teile für das Honen eines Werkstückes so angeordnet sind und die Pumpe 84 in Betrieb ist, wird ein Arbeitskreislauf eingeleitet, indem eine Steuerungseinrichtung für das Schließen eines Ventils 89 im Umlaufauslaß der Pumpe betätigt und damit das Druckmittel durch das Ventil 83 zum Verschieben des Kolbens von Ventil92 nach oben geleitet wird. Das Druckmittel wird auf diese Art und Weise zu beiden Seiten des Differentialkolbens13a geliefert, um die Abwärtsbewegung des Honkopfes 12 einzuleiten. Nachdem das zusammengezogene Werkzeug15 in die Werkstückbohrung10 eindringt und sich deren unterem Ende, nähert, stößt der Anschlag72 gegen einen Teil 76a auf dem Arm76, schickt diesen zum Eingriff mit einer Leitbacke90 und schließt dabei einen Schalter91, der während des Restes des Arbeitskreislaufe,#; geschlossen bleibt. Bei der schließlichen Abwärtsbewegung des Werkzeuges betätigt der Nocken 77 auf Arm 76 den Hebel 78, um das Ventil 83 zu betätigen -und das Ventil 92 umzukehren, wodurch ein Aufwärtshub des Honwerkzeuges eingeleitet wird. Zur gleichen Zeit und in Ansprecherwiderung auf das Schließen des Schalters 91 wird ein Topfinagnet R 3 erregt und arbeitet über eine Verbindung 93, um das Ventil 88 umzukehren und Druckströmungsmittel auf den Antrieb 29 zu übertragen, so daß das Honwerkzeug mit vorbestimmter Geschwindigkeit von einer Meßvorrichtung (nicht gezeigt) ausgedehnt wird.When the parts for honing a workpiece are so arranged and the pump 84 is in operation, a working cycle is initiated by a control device for closing a valve 89 in the circulation outlet of the pump and thus actuating the pressure medium through the valve 83 for moving the piston is directed upwards by valve 92. The pressure medium is supplied in this way to both sides of the differential piston 13a in order to initiate the downward movement of the honing head 12. After the contracted tool 15 enters the workpiece bore 10 and approaches its lower end, the stop 72 strikes a part 76a on the arm 76, sends it to engage a guide jaw 90 and thereby closes a switch 91 which, during the remainder of the working cycle, #; remains closed. On the eventual downward movement of the tool, cam 77 on arm 76 actuates lever 78 to actuate valve 83 and reverse valve 92 , thereby initiating an upward stroke of the honing tool. At the same time, and in response to the closure of switch 91 , a pot magnet R 3 is energized and operates via connection 93 to reverse valve 88 and transfer pressurized fluid to drive 29 so that the honing tool is driven at a predetermined rate by a measuring device ( not shown).

Nachdem das Honwerkzeug zwar aufwärts gezogen worden ist, aber noch mit der Werkstücksbohrung in Verbindung steht, schiebt Anschlag 73 den Arm 76 entgegen dem Uhrzeigersinn weit genug, damit der Nocken 77 die Stellung des Ventils 83 umkehrt, und durch das Ventil 92 auf diese Art und Weise einen Abwärtshub des Honwerkzeugüs einleitet. Das letztere bewegt sich so abwechselnd in der Bohrung zurück und vor, und es bleibt, wenn die Bohrung Untermaß hat, der Schalter 55 geöffnet.After the honing tool has been pulled upward but is still in communication with the workpiece bore, stop 73 pushes arm 76 counterclockwise far enough for cam 77 to reverse the position of valve 83 , and through valve 92 in this way and Way initiates a downward stroke of the honing tool. The latter thus alternately moves back and forth in the bore, and if the bore is undersized, the switch 55 remains open.

Sobald genug Werkstoff von der Bohrungswand entfernt und jeder Teil von ihr auf die gewünschte Größe gebracht ist wird der Schalter 55 beim Ab- tasten solcher Wandteile durch die Druckmittelstrahlen geschlossen werden. Dies setzt den Zeitmesser 68 in Betrieb, um das Messen eines Zeitabschnitte.9 zu beginnen. Wenn ein anderer Teil der Werkstücksbohrung mit Untermaß von den Strömungsmittelstrahlen abgetastet wird, wird sich der Schalter 55 öffnen, und der Zeitmesser wird sich selbsttätig zurückstellen. Wenn schließlich die Bohrung 10 auf ihrer ganzen Länge das richtige Maß erreicht hat, wird der Schalter lange genug geschlossen bleiben, so daß der Zeitmesser seinen Kreislauf vollenden und das Relais 70 erregen kann, worauf Schalter 57 schließt. Der letztere erregt den Topfmagneten R 2, welcher über die Verbindung 86 das Ventil 87 .Schließt, um das weitere Fließen von Druckmittel zum Ausdehnungsantrieb 28 zu sperren, wodurch die Steine des Honwerkzeuges beim Fortgang der Hin-und Herbewegung des Werkzeugs zwecks Nachglättens der Bohrung auf einem festen oder bestimmten Durchmesser gehalten werden.Once enough material is brought from the bore wall removed and every part of it to the desired size of the switches will be 55 when winding keys such wall parts by the pressure medium jets closed. This activates the timer 68 to begin measuring a time segment. If another undersize portion of the workpiece bore is scanned by the fluid jets, switch 55 will open and the timer will reset itself. Finally, when the bore 10 is properly dimensioned along its entire length, the switch will remain closed long enough for the timer to complete its cycle and energize relay 70 , whereupon switch 57 closes. The latter excites the pot magnet R 2, which closes the valve 87 via the connection 86 in order to block the further flow of pressure medium to the expansion drive 28 , whereby the stones of the honing tool open as the tool moves back and forth for the purpose of re-smoothing the bore a fixed or certain diameter.

Durch das Schließen von Schalter 57 wird auch der Zeitmesser 60 betätigt, der nach dem Fortbestehen der Nachglättzeitspanne den Schalter 60b schließt, um den Topfmagneten R 1 zu erregen, und um durch die Verbindung 80 das Ventil 83 unabhängig vom Nocken 77 zu verschieben, um einen Aufwärtshub des Werkzeuges einzuleiten, welcher Hub über das obere Bohrungsende fortgesetzt wird, bis der Anschlag 73 sich weit genug bewegt, um den Arm 76 weiterzuschieben und den Schalter 91 zu einer Zeit zu öffaen, bei der sich der Honer vollständig außerhalb des Werkstücks befindet. Das öffnen des Schalters 91 unterbricht die Stromkreise für alle Topfmagneten R 1, R 2 und R 3, R 4 und auch den Erregerstromkreis für den Zeitmesser 68. Alle Teile sind somit in einer Stellung zur Ruhe gebracht.Closing switch 57 also actuates the timer 60 which, after the post- smoothing period has continued , closes switch 60b to energize pot magnet R 1 and, through connection 80 , to move valve 83 independently of cam 77 by one Initiate upward stroke of the tool, which stroke continues over the top end of the bore until stop 73 moves far enough to advance arm 76 and open switch 91 at a time when the honing tool is completely outside of the workpiece. Opening the switch 91 interrupts the circuits for all pot magnets R 1, R 2 and R 3, R 4 and also the excitation circuit for the timer 68. All parts are thus brought to rest in one position.

Claims

PATENT CLAIMS: 1. Device for controlling the honing process in hoin machines by means of a pressure medium jet directed against the bore surface to be honed, the outlet openings of which are arranged on the honing tool, characterized in that a timer switch (54) which can be actuated by the pressure medium is provided which is dependent on a predetermined pressure opens or closes and a timer (68) is associated with the back when opening the switch (54) in its starting position, and a control switch (57) is associated, which after expiry of a predetermined time by the timer (68) can be closed, whereby the expansion of the honing tool is ended.

2. Device according spoke 1, characterized in that the control switch (57) is assigned a further timer (60) which, in a manner known per se, after a predetermined time via a relay (R 1) and control means, the contraction of the honing tool, the pulling out of the honing tool from the machining hole and the machine stops. Contemplated publications: USA.- Patents No. 2284325, 2403546..