DE1502466A1

DE1502466A1 - Feinbearbeitungswerkzeug fuer die spanabhebende Fertigung

Info

Publication number: DE1502466A1
Application number: DE19641502466
Authority: DE
Inventors: Gerhard Braune; Kirchner Dipl-Ing Willi
Original assignee: FAG Kugelfischer Georg Schaefer KGaA; Kugelfischer Georg Schaefer and Co
Current assignee: IHO Holding GmbH and Co KG
Priority date: 1964-04-09
Filing date: 1964-04-09
Publication date: 1969-04-10
Also published as: US3362112A

Description

Feinbearbeitungswerkzeug für die spanabhebende Fertigung Die Erfindung bezieht sich auf Werkzeuge zur Feinbearbeitung von rotationssymmetrischen Innen- oder Außenflächen und von Stirnflächen.
Beim Honen oder Läppen übliche Werkzeuge, die als Honahlen, Hondorne oder Honkluppen bezeichnet werden, bestehen im wesentlichen aus einem Tragkörper, in welchem die das Material abnehmenden Steine radial verschiebbar angeordnet sind. Die Bewegung derselben erfolgt durch mechanische oder hydraulische Mitte L, durch welche die Steine in Gleitführungen nach außen bzw. innen bewegt und gegen das Werkstück angedrückt werden.
Alle derartigen bisher bekanntgewordenen Werkzeuge sind entweder mit groben Steinen, die eine rasche Materialabtragung im Vorarbeitsgang bewirken, oder mit feinen Sternen besetzt, welche eine gute Oberflächenqualität beim Fertigcearbeiten erzeugen. Es sind daher für die Herstellung einer jeden Fläche wenigstens zwei Arbeitsgänge und die gleiche Anzahl von Werkzeugen erforderlich, die nach jedem Teilarbeitsgang ausgewechselt werden müssen. Dieser notwendige Austausch der Werkzeuge im Verlauf der Bearbeitung einer Fläche eines jeden Werkstückes erfordert natürlich größere Rüst- und Nebenzeiten, als wenn mit einem einzigen Werkzeug fortlaufend in einem Arbeitsgang gearbeitet werden könnte. Das wird beispielsweise bei der Herstellung von Wälzlagerringen, die in sehr hohen Stückzahlen gefertigt werden, als ein großer Nachteil empfunden, da bei jedem dieser Ringe alle Flächen zu bearbeiten sind. Dieser Mangel ist durch die Erfindung bei einem aus einem Tragkörper mit verstellbaren Bearbeitungselementen bestehenden Werkzeug zum Feinbearbeiten vorzugsweise nach den eingangs geschilderten Verfahren behoben, indem mehrere Sorten von Bearbeitungselementen zur Vor- und Fertigbehandlungeiner Werkstückfläche in einer beliebigen Richtung reibungslos bzw. nahezu reibungslos und unabhängig voneinander frei beweglich angeordnet sind, die Bearbeitungselemente in ihrer Werkrichtung durch Fliehkräfte bewegt werden und die Bearbeitungselemente in ihrer Bewegung zur zu bearbeitenden Werkstückfläche hin durch einzeln einstellbare Mittel begrenzt sind. Durch die erfindungsgemäße Anordnung von verschieden wirkenden Bearbeitungselementen in einem Werkzeug kann ohne einen Wechsel desselben die zu bearbeitende Fläche eines Werkstückes in einem ununterbrochenem Arbeitsgang bei gering möglichem Leitaufwand hergestellt werden. In weiterer Ausgestaltung der Erfindung sind zur reibungslosen Bewegung der Bearbeitungselemente im Werkzeug Blattfedergelenkvierecke oder zur nahezu reibungslosen Bewegung derselben Wälzkörperführungen vorgesehen. Dadurch ist es möglich geworden, die durch das in bekannten Gleitführungen vorhandene Spiel auftretenden Bearbeitungsfehler im ersten Fall vollkommen und im zweiten Fall fast ganz zu beseitigen. Die Erfindung ist in der nachstehenden Beschreibung an Hand der Zeichnung näher erläutert, in welcher vier Ausführungsbeispiele von Werkzeugen im Schnitt dargestellt sind. Die Fig. 1 und 2 zeigen dabei ein Feinbearbeitungswerkzeug zur Behandlung einer Bohrung, die Fig. 3 ein solches für die Erzeugung eines Zylindermantels und die Fig. 4 ein Werkzeug zur Bearbeitung einer torunförmigen Laufbahn bei Ringen für Azialwälzlager. Das Werkzeug nach Fig. 1 hat einen Aufnahmezapfen 1, der an seinem freien Ende mit einem Flansch 2 versehen ist. An diesem sind Blattfedergelenkvierecke 3, 4 angebracht, von denen das eine einen Halter 5 für ein Bearbeitungselement 6 zum Vorschleifen und das andere einen Halter 7 für ein Bearbeitungselement 8 zum Fertigbearbeiten trägt. Auf dem Zapfen 1 ist durch eine Nut-Feder-Verbindung 9 drehgesichert, jedoch durch eine Mutter 10 in Zusammenwirken mit einer Druckfeder 11 axial verschiebbar ein Topfteil 12 angebracht, welcher gegenüber den an den Haltern 5, 7 angeordneten kegelförmigen Anschlägen 13, 14 mit Stellschrauben 15, 16 versehen ist; durch diese werden mittels nicht dargestellter Zehren die Zustellungen der Bearbeitungselemente 6, 8 eingestellt, die durch Zentrifugalkräfte mit ihren Haltern 5, 7 bei rotierendem Werkzeug nach außen gegen die Bohrungsfläche des Werkstücks bewegt werden. Mit dem Werkzeug wird im ersten Teil des Arbeitsganges bis zu einem festgelegten Werkstückdurchmesser mit den beiden Bearbeitungselementen 6,8 und anschließend bis zum Erreichen des Sollmaßes im letzten Teil der Arbeitsphase nur noch mit dem Bearbeitungselement 8 gearbeitet. Um bei abgenutzten Bearbeitungselementen 6, 8 eine Nachstellmöglichkeit des Werkzeugs zu haben, kann mittels der Mutter 10 gegen die Kraft der Feder 11 der Flansch 2 und dmit die kegelförmigen Anschläge 13, 14 gegenüber den am Topfteil 12 angeordneten Stellschrauben 15, 16 verschoben werden. Bei dem Werkzeug nach Fig. 2, das in seiner Wirkungsweise demjenigen der Fig. 1 entspricht, sind lediglich die Blattfedergelenkvierecke 3, 4 nach Fig. 1 durch Wälzkörperführungen 17, 18 ersetzt worden und der Flansch 19 sowie die Halter 20, 21 entsprechend abgeändert. Das in Fig. 3 gezeigte Werkzeug zur Bearbeitung einer Mantelfläche hat einen Zapfen 21, der mit dem Flansch 22 fest verbunden ist. Dieser trägt Blattfedergelenkvierecke 23, 24 für den Halter 25 eines Bearbeitungselementes 26 zum Vorarbeiten und für einen zweiten Halter 27, der mit einem Bearbeitungselement 28 zum Fertigschleifen bestückt ist.
An den Haltern 25, 27 sind noch Stellschrauben 29, 30 vorgesehen, die entsprechend eingestellt mit einem kegelförmigen Anschlagkörper 31 zusammenwirkend den Vor- und Fertig-Schleifdurchmesser der zu bearbeitenden Fläche bestimmeh: Der Anschlagkörper 31 ist mit einer durch den Flansch 22

Das in Fig. 4 dargestellte Werkzeug, welches in seinem Aufbau den in Fig. 1, 2 und 3 dargestellten Werkzeugen entspricht, hat einen Zapfen 40, an dessen Kopfstück 41 Blattfedergelenkvierecke 42, 43 angeordnet sind, welche die Halter 44, 45 für das Bearbeitungselement 46 und das Bearbeitungselement 47 tragen. An dem mit dem Zapfen 40 fest verbundenen Topfteil 48 sind Winkeldoppelhebel 49, 50 schwenkbar befestigt, die an einem Ende mit Fliehgewichten 51, 52 versehen sind. Bei sich drehendem Werkzeug beaufschlagen durch die Wirkung der Fliehgewichte 51, 52 die anderen Enden der Winkeldoppelhebel 49, 50 die Halter 44, 45 der Bearbeitungselemente 46, 47. Diese werden daher senkrecht nach unten gegen die zu bearbeitende Werkstückfläche bewegt.
Durch an den Haltern 44, 45 angeordnete Stellschrauben 53,54, die mit einem mittels Gewinde verstellbar am Zapfen 40 befestigten, durch eine Gegenmutter 55 gesicherten Flansch 56 zusammenwirken, wird der Weg der Halter 44, 45 nach unten zum Werkstück hin begrenzt. In der Zeichnung liegt die Stellschraube 53 für das Bearbeitungselement 46, welches einer schnellen Materialabtragung dient, bereits am Flansch 56 an. Der erste Teil des Arbeitsganges ist daher bereits beendet. Mit dem feineren Bearbeitungselement 47 wird noch weiter fertiggeschliffen, bis auch dessen Stellschraube 54 am Flansch 56 anliegt und der Arbeitsgang beendet ist. Die Bearbeitungselemente können für sich allein oder in Verbindung mit einem aufgeschwemmten Schleifmittel wirken, aber auch mit Diamanten besetzt sein. Als Bearbeitungselemente können sogar herkömmliche Schleifmittel dienen.

Claims

Patentansprüche il Aus einem Tragkörper mit verstellbaren Bearbeitungselementen bestehendes Werkzeug zur Feinbearbeitung von rotationssymmetrischen Innen- oder Außen- und von Stirnflächen, vorzugsweise im Hon- oder-Zäppverfahren, dadurch gekennzeichnet, daß verschiedene Sorten von Bearbeitungselementek (6,8 bzw. 26,28 bzw. 46,47) zur Vor- und Fertigbehandlung einer Werkstückfläche in einer beliebigen Richtung reibungsr los bzw. nahezu reibungslos und unabhängig voneinander frei beweglich angeordnet sind, die Bearbeitungselemente (6,8 bzw. 26,28 bzw. 46,47) in ihrer Wirkrichtung durch Flieh- ` kräfte bewegt werden und die Bearbeitungselemente (6,8 bzw. 26,28 bzw. 46,47) in ihrer Bewegung zur zu bearbeitenden Werkstückfläche hin durch einzeln einstellbare Mittel (13 bis 16 bzw. 29 bis 31 bzw. 53,54 und 56) begrenzt sind.
2. Werkzeug zur Feinbearbeitung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß zur reibungslosen Bewegung der Bearbeitungselemente (6,8 bzw. 26,28 bzw. 46,47) Blattfedergelenkvierecke (3,4 bzw. 23,24 bzw. 42,43) vorgesehen sind.
3. Werkzeug zur Feinbearbeitung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß zur nahezu reibungslosen Bewegung der Bearbeitungselemente (6,8 bzw. 26,28 bzw. 46,47) Wälzkörperführungen (17,18) vorgesehen sind.