DE19721792C2

DE19721792C2 - Vorrichtung zum Halten und Nachstellen eines Honsteins

Info

Publication number: DE19721792C2
Application number: DE1997121792
Authority: DE
Original assignee: Ernst Thielenhaus GmbH and Co KG
Current assignee: Thielenhaus Technologies GmbH
Priority date: 1997-05-24
Filing date: 1997-05-24
Publication date: 2000-02-17
Anticipated expiration: 2017-05-25
Also published as: DE19721792A1

Description

Die Erfindung betrifft eine Vorrichtung zum Halten und Nachstellen eines Honsteines, gemäß dem Oberbegriff des Patentanspruchs 1.

Das Honen dient der Fertigbearbeitung von Werkstückflächen, an deren Qualität höchste Anforderungen gestellt werden. Der Honstein unterliegt dabei einem starken Verschleiß und muß schon nach relativ kurzen Einsatzzeiten um den abgenutzten Betrag nachgestellt, d. h. in Zustellrichtung zum Werkstück hin, vorgeschoben werden. Zumeist erfolgt das Nachstellen des Honsteins manuell. Dazu wird der Werkzeughalter von Hand geöffnet und das Maß der Nachstellung mit bereitgehaltenen Schablonen eingestellt. Das ist arbeits- sowie zeitaufwendig und stört, wenn die Honmaschine in einer Anlage der modernen industriellen Serienfertigung arbeitet. Es hat daher nicht an Versuchen gefehlt, den Nachstellvorgang zu automatisieren.

Zum Stand der Technik gehören Vorrichtungen zum Nachstellen eines Honsteins, die mit dem Werkzeughalter eine bauliche Einheit bilden. Aus DE 195 15 261 A1 ist ein Werkzeughalter bekannt, dessen Backenfutter über einen Winkelhebel und einen in einer Zylinderbohrung des Werkzeughalters angeordneten Kolben pneumatisch betätigbar ist. An dem Werkzeughalter ist zusätzlich eine Zustelleinrichtung für den Honstein in Form einer Zylinderkolbenanordnung sowie ein Klemmgesperre angeordnet, welches Bewegungen des Honsteins in Zustellrichtung zuläßt und eine Rückwärts bewegung entgegen der Zustellrichtung verhindert. Die bekannte Werkzeuganordnung hat aufgrund der am Werkzeughalter vorgesehenen Zusatz- und Betätigungseinrich tungen einen großen Platzbedarf und besitzt eine große Masse, die Bewegungen des Werkzeughalters bei der Werk stückbearbeitung folgen muß. Beim Honen führt der Werkzeughalter Oszillationsbewegungen aus. Eine große Masse des Werkzeughalters hat zur Folge, daß hochfrequente Oszillationsbewegungen nicht mehr erreicht werden. Ein weiteres technisches Problem stellen die an dem Werkzeug halter angeschlossenen Versorgungsleitungen dar, die bei der Bewegung des Werkzeughalters mitschwingen. Aufgrund des großen Platzbedarfes eignet sich der bekannte Werkzeug halter nur zur Bearbeitung von Außenflächen. Dort wo die Platzverhältnisse an der Bearbeitungsstelle nur sehr kleinbauende Steinhalter zulassen, z. B. bei der Innen bearbeitung von Ringen, ist ein Werkzeughalter mit einer automatischen Nachstelleinrichtung der bekannten Bauart aufgrund seiner großen Abmessungen nicht einsetzbar.

Werkzeughalter sind Austauschteile. Bei Honmaschinen, die universell zur Bearbeitung einer Folge unterschiedlicher Werkstücke eingesetzt werden, müssen Werkzeughalter in großen Stückzahlen bevorratet werden, deren Abmessungen an die Abmessungen der Honsteine angepaßt sind. Ein möglichst einfacher Aufbau der Werkzeughalter ist daher anzustreben.

Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, eine Vorrichtung zum Nachstellen eines Honsteins anzugeben, die eine leichte und raumsparende Ausbildung des Werkzeughalters bei möglichst einfachem Aufbau zuläßt.

Die Lösung dieser Aufgabe ist im Patentanspruch 1 angegeben.

Die Erfindung beruht auf der Überlegung, daß der Werkzeughalter und die Nachstellvorrichtung für den Honstein als separate und räumlich getrennte Einheiten ausgeführt werden können. Die erfindungsgemäße Vorrichtung ist eine Zusatzeinrichtung, die nachträglich an einer Honmaschine installiert werden kann. Sie ist mit hinreichendem Abstand zum Werkstück am Maschinengehäuse der Honmaschine befestigbar.

In der Praxis eingesetzte Honmaschinen haben üblicherweise eine Einrichtung zur Überwachung des Honstein- Verschleisses. Liegt ein Signal vor, welches einen vorgegebenen Honsteinverschleiß anzeigt, wird der Werkzeughalter mit abgenutztem Honstein mittels einer Schwenkvorrichtung, translatorischen Stelleinrichtung oder dergleichen aus der dem Werkstück zugeordneten Bearbeitungsposition in eine der Montageplatte zugeordnete Steinnachstellposition bewegt und dort fixiert. Die Montageplatte fährt aus ihrer rückwärtigen Ruheposition vor, bis der Schraubendreher die Steinklemmschraube erfaßt. Durch Drehung um einen vorgegebenen Winkelbetrag wird die Steinklemmschraube am Werkzeughalter gelöst. Daraufhin wird die Zustelleinrichtung betätigt und der Honstein gegen einen einstellbaren Anschlag nachgeschoben. Während der Bewegung ist der Honstein im Werkzeughalter geführt. Nachdem die Zustellbewegung des Honsteins ausgeführt worden ist, wird die Antriebseinrichtung des Schrauben drehers betätigt und die Steinklemmschraube durch eine entgegengesetzte Drehung des Schraubendrehers wieder angezogen. Die Drehbewegung des Schraubendrehers erfolgt drehmomentgesteuert, bis ein einstellbarer Drehmomentwert erreicht ist. Die Vorgabe des Anzugsdrehmomentes richtet sich nach dem Querschnitt des Honsteins und nach der Steinqualität. Durch Vorgabe des Anzugsdrehmomentes ist die Klemmkraft definiert einstellbar. Nachdem die Steinklemm schraube wieder angezogen worden ist, wird die Montageplatte in ihre rückwärtige Ruheposition zurück bewegt, eine Arretierung des Werkzeughalters in der Steinnachstellposition gelöst und der Werkzeughalter in die Bearbeitungsposition gefahren. Die beschriebene Ablauf steuerung ist mit den modernen Mitteln der Steuerungs technik ohne weiteres realisierbar.

In weiterer Ausgestaltung lehrt die Erfindung, daß der Träger eine maschinenfeste Montagestange, eine daran schwenk- und schiebebeweglich einstellbare Muffe und einen an die Muffe angeschlossenen Halter aufweist, an dessen vorkragendem Ende die Stelleinrichtung befestigt ist. Vorzugsweise weist der Halter eine Führungsstange und einen schwenkbeweglichen Kopf auf, wobei die Führungsstange an der Muffe dreh- und schiebebeweglich gehalten ist und wobei der die Stelleinrichtung tragende Kopf um eine orthogonal zur Längsachse der Führungsstange ausgerichtete Drehachse schwenkbar gehalten ist. Diese Ausführung gestattet eine betriebsmäßige Ausrichtung der Montageplatte in allen Raumrichtungen. Nach Maßgabe der Größe und Gestaltung der Werkstückhalter kann die Raumausrichtung der Montageplatte eingestellt und justiert werden. Zum Einrichten der Honmaschine oder zum Werkstückwechsel ist die Montageplatte ggf. wegschwenkbar.

Für die Stellbewegungen der erfindungsgemäßen Vorrichtung eignen sich pneumatische, hydraulische und elektro mechanische Vorrichtungen. Gemäß einer bevorzugten Ausführungsform der Erfindung weisen die Stelleinrichtung für die translatorische Bewegung der Montageplatte und die an der Montageplatte angeordnete Zustelleinrichtung für den Honstein jeweils eine Zylinder/Kolbenanordnung auf.

Die erfindungsgemäße Vorrichtung zeichnet sich durch beachtliche Vorteile aus. Sie läßt eine einfache und raumsparende Ausbildung des Werkzeughalters zu. Honsteine, die unter beengten Platzverhältnissen eingesetzt werden, z. B. bei der Innenbearbeitung von Ringen, können mit Hilfe der erfindungsgemäßen Vorrichtung automatisch nachgestellt werden. Die Halterung des Honsteins im Werkzeughalter ist mit einer definierten Klemmkraft möglich, und das Nachstellen eines abgenutzten Honsteins geschieht nicht gegen eine verbleibende Restklemmkraft, so daß auch kein Verschleiß im Werkzeughalter durch Reibkräfte beim Nachstellen auftreten kann.

Im folgenden wird die Erfindung anhand einer lediglich ein Ausführungsbeispiel darstellenden Zeichnung erläutert. Es zeigen schematisch

Fig. 1 die Draufsicht auf eine erfindungsgemäße Vorrichtung zum Nachstellen eines Honsteins,

Fig. 2 eine Frontansicht der in Fig. 1 dargestellten Vorrichtung.

Die Figuren zeigen die Umrisse einer Honmaschine 1 zum Bearbeiten von Lagerringen 2. Sie besitzt drehangetriebene Werkstückaufnahmen 3 sowie Werkzeughalter 4 mit einge spannten Honsteinen 5, die während der Werkstückbearbeitung Oszillationsbewegungen (gestrichelt angedeutet) ausführen. Die Honsteine 5 sind durch eine Steinklemmschraube 6 in dem zugeordneten Werkzeughalter 4 fest eingespannt. Sobald der Honstein 5 um einen vorgegebenen Betrag abgenutzt ist, wird der Werkzeughalter 4 durch eine nicht dargestellte Schwenk vorrichtung oder dergleichen aus der dem Werkstück 2 zugeordneten Bearbeitungsposition I in eine davon räumlich beabstandete Steinnachstellposition II bewegt. Hier wird der Honstein 5 durch eine Vorrichtung 7 um den abgenutzten Betrag nachgestellt.

Die Vorrichtung 7 besteht aus einem an das Maschinengestell der Honmaschine 1 angeschlossenen Träger 8, einer Montage platte 9, an der ein Schraubendreher 10 mit Antriebsein richtung 11 sowie eine Zustelleinrichtung 12 für den Honstein 5 angeordnet sind, einer an den Träger 8 angeschlossenen Stelleinrichtung 13 für eine transla torische Bewegung der Montageplatte 9 zwischen einer rückwärtigen Ruheposition III und der Steinnachstell position II sowie einer nicht dargestellten Steuerungs einrichtung mit einer Ablaufsteuerung der Stelleinrichtung 13, der Antriebseinrichtung 11, des Schraubendrehers 10 sowie der Zustelleinrichtung 12.

Die Honmaschine ist mit einer Einrichtung zur Überwachung des Honsteinverschleisses ausgerüstet. Liegt ein Signal vor, welches einen vorgegebenen Honsteinverschleiß anzeigt, wird der Werkzeughalter 4 mit abgenutztem Honstein 5 aus der dem Werkstück zugeordneten Bearbeitungsposition I in die der Montageplatte zugeordnete Steinnachstellposition II bewegt und dort fixiert. Die Montageplatte 9 fährt aus ihrer rückwärtigen Ruheposition III vor bis der Schraubendreher 10 die Steinklemmschraube 6 erfaßt. Durch Drehung um einen vorgegebenen Winkelbetrag wird die Steinklemmschraube 6 am Werkzeughalter 4 gelöst. Daraufhin wird die Zustelleinrichtung 12 betätigt und der Honstein 5 gegen einen einstellbaren Anschlag 14 nachgeschoben. Während der Bewegung ist der Honstein 5 im Werkzeughalter 4 geführt. Nachdem die Zustellbewegung des Honsteins 5 ausgeführt worden ist, wird die Antriebseinrichtung 11 des Schraubendrehers 10 betätigt und die Steinklemmschraube 6 durch eine entgegengesetzte Drehung des Schraubendrehers 10 wieder angezogen. Die Drehbewegung des Schraubendrehers 10 erfolgt drehmomentgesteuert, bis ein einstellbarer Drehmomentwert erreicht ist. Die Vorgabe des Anzugsdrehmomentes richtet sich nach dem Querschnitt des Honsteins 5 und nach der Steinqualität. Durch Vorgabe des Anzugsdrehmomentes ist die Klemmkraft definiert einstellbar. Nachdem die Steinklemmschraube 6 wieder angezogen worden ist, wird die Montageplatte 9 in ihre rückwärtige Ruheposition III zurückbewegt. Die Arretierung des Werkzeughalters 4 in der Steinnachstellposition II gelöst und der Werkzeughalter in die Bearbeitungsposition I gefahren. Die beschriebene Ablaufsteuerung ist mit den modernen Mitteln der Steuerungstechnik ohne weiteres realisierbar.

Der Träger 8 ist mehrteilig aufgebaut und erlaubt Einstell- und Justierungsmaßnahmen. Er besteht aus einer maschinen festen Montagestange 15, einer daran schwenk- und schiebe beweglich einstellbaren Muffe 16 und einem an die Muffe 16 angeschlossenen Halter 17, an dessen vorkragendem Ende die Stelleinrichtung 13 für die translatorische Bewegung der Montageplatte 9 befestigt ist. Der Halter 17 weist eine Führungsstange 18 und einen schwenkbeweglichen Kopf 19 auf. Die Führungsstange 18 ist an der Muffe 16 dreh- und schiebebeweglich gehalten. Der die Stelleinrichtung 13 tragende Kopf 19 ist um eine zur Längsachse der Führungsstange 18 orthogonal ausgerichtete Drehachse 20 schwenkbar gehalten. Der Schwenkwinkel ist durch Anschlagelemente begrenzt und beträgt im Ausführungs beispiel ca. 50°.

Die Stelleinrichtung 13 für die translatorische Bewegung der Montageplatte 9 und die an der Montageplatte 9 angeordnete Vorschubeinrichtung 12 für den Honstein weisen jeweils pneumatisch betätigbare Zylinder/Kolbenanordnungen auf, deren Anschlüsse für die Versorgungsleitungen angedeutet sind.

Claims

1. Vorrichtung zum Halten und Nachstellen eines Honsteines,

1. mit
Werkzeughalter,
einer Einrichtung zum Spannen und Lösen des fest in dem Werkzeug halter eingeordneten Honsteines,
Mittel zum Positionieren des Werkzeugs relativ zum Werkstück,
einer Zustelleinrichtung für den Honstein und
einer Steuerungseinrichtung mit einer Ablaufsteuerung,

dadurch gekennzeichnet, daß die Ein richtung zum Lösen des Honsteines (5) sowie die Zustellein richtung (12) ein von dem Werkzeughalter (4) räumlich ge trenntes Maschinenzusatzaggregat (7) bilden, das an einem an das Maschinengestell der Honmaschine (1) angeschlossenen Träger (8) angeordnet und mittels einer an den Träger (8) angeschlossenen Stelleinrichtung (13) translatorisch zwi schen einer rückwärtigen Ruheposition (III) und einer Steinnachstellposition (II) bewegbar ist, daß das Maschi nenzusatzaggregat (7) eine Montageplatte (9) aufweist, an der ein Schraubendreher (10) mit Antriebseinrichtung (11) sowie die Zustelleinrichtung (12) angeordnet sind, daß der Werkzeughalter (4) eine Steinklemmschraube (6) zur Ein spannung des Honsteines (5) aufweist und wobei mit den Mitteln einer zum des Werkzeugs relativ zum Werkstück bestehend aus Schwenkvorrichtung oder einer translatorischen Stellein richtung aus einer dem zu bearbeitenden Werkstück zugeordneten Bearbeitungsposition (I) in die Stein nachstellposition (II) bewegbar ist, wobei der Honstein (5) in den Arbeitsbereich der an der Montageplatte (9) angeordneten Zustelleinrichtung (12) und die Stein klemmschraube (6) in den Arbeitsbereich des Schrauben drehers (10) gelangen und wobei die Ablaufsteuerung so eingerichtet ist, daß
der Werkzeughalter (4) mit abgenutztem Honstein (5) aus der Bearbeitungsposition (I) in die Steinnach stellposition (II) bewegt und dort fixiert wird,
die Montageplatte (9) aus der rückwärtigen Ruhe position (III) vorgefahren wird, bis der Schrauben dreher (10) die Steinklemmschraube (6) erfaßt,
die Steinklemmschraube (6) gelöst, der Honstein (5) mittels der Zustelleinrichtung (12) gegen einen An schlag (14) des Maschinenzusatzaggregates bewegt und die Steinklemmschraube (6) wieder angezogen werden und
die Montageplatte (9) in die rückwärtige Ruheposition (III) sowie der Werkzeughalter (4) in die Be arbeitungsposition (I) zurückbewegt werden.

2. Vorrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß der Träger (8) eine maschinenfeste Montagestange (15), eine daran schwenk- und schiebebeweglich einstellbare Muffe (16) und einen an die Muffe (16) angeschlossenen Halter (17) aufweist, an dessen vorkragendem Ende die Stellein richtung (13) befestigt ist.

3. Vorrichtung nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, daß der Halter (17) eine Führungsstange (18) und einen schwenkbeweglichen Kopf (19) aufweist, wobei die Führungsstange (18) an der Muffe dreh- und schiebebeweglich gehalten ist und wobei der die Stelleinrichtung (13) tragende Kopf (19) um eine orthogonal zur Längsachse der Führungsstange (18) ausgerichtete Drehachse schwenkbar gehalten ist.

4. Vorrichtung nach einem der Ansprüche 1 bis 3, dadurch gekennzeichnet, daß die Steileinrichtung (13) für die translatorische Bewegung der Montageplatte (9) und die an der Montageplatte (9) angeordnete Vorschubeinrichtung (12) für den Honstein (5) jeweils eine vorzugsweise pneumatisch betätigbare Zylinder/Kolbenanordnung aufweisen.