DE202010010740U1 - Tool for position honing - Google Patents
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Abstract
Honwerkzeug mit einem Werkzeugkörper (1), mit mehreren Honleisten (17) und mit einer Zustelleinrichtung, dadurch gekennzeichnet, dass der Werkzeugkörper (1) als massives Bauteil ausgebildet ist, dass am Außenumfang des Werkzeugkörpers (1) Nuten (13) zur Aufnahme der Honleisten (17) ausgebildet sind, dass am Grund der Nuten (13) Radialbohrungen (9) vorgesehen sind, dass in den Radialbohrungen (9) Zustellstifte (1) angeordnet sind, und dass die Zustellstifte (11) die Zustellbewegung der Zustelleinrichtung ((5, 7) auf die Honleisten (17) übertragen.Honing tool with a tool body (1), with several honing stones (17) and with an infeed device, characterized in that the tool body (1) is designed as a solid component, that on the outer periphery of the tool body (1) there are grooves (13) for receiving the honing stones (17) are designed such that radial bores (9) are provided at the bottom of the grooves (13), feed pins (1) are arranged in the radial bores (9) and that the feed pins (11) prevent the feed movement of the feed device ((5, 7) transferred to the honing stones (17).
Description
Die Erfindung betrifft ein Honwerkzeug zum Positionshonen. Positionshonen ist eine zunehmend angewendete Fertigungstechnologie, bei der Zylinderbohrungen nach dem Gießen vorgebohrt werden und anschließend durch Honen fertiggestellt werden. Das bisher zwischen Vorbohren und Vorhonen erforderliche Feinbohren kann entfallen. Das Positionshonen ersetzt somit das Feinbohren und bedient die Qualitätsanforderungen beider Verfahren. Durch das Positionshonen wird die Fertigungskette erheblich verkürzt. Die erfindungsgemäße Prozesskette arbeitet mit den konventionellen Taktzeiten z. B. bei PKW-Kurbelgehäusen von unter 30 s. Die Qualität der fertig gehonten Zylinderbohrung ist unverändert, erfüllt die Qualitätsanforderungen und die Funktion ist in vollem Umfang sichergestellt.The invention relates to a honing tool for position honing. Position honing is an increasingly used manufacturing technology in which cylinder bores are pre-drilled after casting and then finished by honing. The previously required between pre-drilling and pre-honing fine boring can be omitted. Position shonen thus replaces fine boring and meets the quality requirements of both processes. Position honing significantly shortens the manufacturing chain. The process chain according to the invention operates with the conventional cycle times z. B. in car crankcases of less than 30 s. The quality of the finished cylinder bore is unchanged, meets the quality requirements and the function is fully ensured.
Das Positionshonen hat aufgrund seiner enormen wirtschaftlichen Vorteile Eingang gefunden in die Prozessketten moderner Fertigungslinien.Due to its enormous economic advantages, position honing has found its way into the process chains of modern production lines.
Die Erfindung bezieht sich auf eine Weiterentwicklung des Honwerkzeugs mit verbesserten Eigenschaften hinsichtlich der erreichbaren Fertigungsqualität und der Mehrfachtechnologien.The invention relates to a further development of the honing tool with improved properties in terms of achievable manufacturing quality and multiple technologies.
In der Patentschrift
Aus der
Dieses Werkzeug ist nicht geeignet für das Positionshonen, unter anderem weil die Zustelleinrichtung keine ausreichend großen Anpresskräfte zwischen Honleisten und Werkstück übertragen kann und eine starre Aufnahme des Werkzeugs in der Honmaschine nicht vorgesehen ist.This tool is not suitable for the Positionshonen, inter alia because the feed device can not transfer a sufficiently large contact forces between honing stones and workpiece and a rigid recording of the tool is not provided in the honing machine.
Aufgabe der ErfindungObject of the invention
Ausgehend vom Stand der Technik wird zur weiteren Entwicklung des Positionshonens ein Werkzeugkonzept benötigt, welches mit hoher Steifigkeit die Bearbeitungskräfte auf das Werkstück überträgt und die Herstellung von Zylinderbohrungen mit hoher Lagegenauigkeit zulässt. Außerdem soll die Wirtschaftlichkeit des Positionshonens weiter verbessert werden.Based on the state of the art, a tool concept is required for further development of the position honing, which transmits the machining forces to the workpiece with high rigidity and permits the production of cylinder bores with high position accuracy. In addition, the profitability of the position honing is to be further improved.
Die Erfindung sieht zur Lösung dieser Aufgabe ein Honwerkzeug mit den Merkmalen des Schutzanspruchs 1 vor, vor, welches einen massiven und nicht geschlitzten Werkzeugkörper umfasst, der starr mit der Spindel einer Honmaschine verbunden ist. Zum Erreichen einer hohen Steifigkeit ist der Werkzeugkörper am Außenumfang zur Aufnahme der Tragleisten beziehungsweise der Honleisten genutet, jedoch nicht geschlitzt. Zur radialen Zustellung werden je Tragleiste lediglich zwei Stifte verwendet, die vom Konus aus radial nach außen bewegt werden. Die Stifte können ausschließlich Radialkräfte übertragen, nicht jedoch Axialkräfte. Damit sind die Honleisten gegenüber der Zustelleinrichtung und dem Werkzeugkörper axial entkoppelt.The invention provides for solving this problem, a honing tool with the features of
Mit dem erfindungsgemäßen Honwerkzeug können aufgrund der wesentlich höheren Steifigkeit des Werkzeugkörpers und der Trägerleisten sehr enge Lagetoleranzen sicher erreicht werden. Insbesondere die Rechtwinkligkeit und die Positioniergenauigkeit der positionsgehonten Bohrung kann damit wesentlich verbessert werden, so dass auch statistisch eingegrenzte Toleranzen zuverlässig erreicht werden können. Die Ergebnisse sind diesbezüglich mit dem Feinbohren vergleichbar.With the honing tool according to the invention very tight position tolerances can be achieved safely due to the much higher rigidity of the tool body and the carrier bars. In particular, the squareness and the positioning accuracy of the position-honed bore can thus be significantly improved, so that statistically limited tolerances can be reliably achieved. The results are comparable to fine boring in this respect.
Die Aufnahme der Tragleisten, welche zentrumsseitig nur eine ebene Fläche, jedoch keinen Zustellkeil aufweisen, erfolgt in einer Nut im Werkzeugkörper, der jedoch nicht geschlitzt ist. Deshalb ist der Werkzeugkörper sehr torsions- und biegesteif.The inclusion of the support strips, which center side only have a flat surface, but no Zustellkeil takes place in a groove in the tool body, which is not slotted. Therefore, the tool body is very torsion and bending stiff.
Die axiale Fixierung zwischen Tragleisten und Werkzeugkörper erfolgt erfindungsgemäß über eine Linearführung. Diese Linearführung kann in Form eines seitlich über die Tragleiste hinausragenden Vorsprungs und eine damit zusammenwirkende Tasche im Werkzeugkörper erfolgen. Alternativ kann auch eine Rundführung mit zylindrischen Zapfen und in radialer Richtung verlaufenden Führungsbohrungen vorgesehen sein.The axial fixation between support strips and tool body according to the invention via a linear guide. This linear guide can take the form of a laterally projecting beyond the support bar projection and a cooperating pocket in the tool body. Alternatively, a round guide with cylindrical pins and extending in the radial direction guide holes can be provided.
Durch die erfindungsgemäße Übertragung der Zustellbewegung von der Zustelleinrichtung auf die Tragleisten mittels Zustellstiften, ist der Werkzeugkörper sehr steif. Außerdem ist diese Art der Übertragung sehr kostengünstig realisierbar.By the inventive transmission of the feed movement of the feed device on the support rails by means of delivery pins, is the Tool body very stiff. In addition, this type of transmission is very inexpensive to implement.
Es ist auch möglich, dass die Zustellstifte in einer Ansenkung in den Trägerleisten enden.It is also possible that the Zustellstifte end in a countersink in the carrier bars.
Dadurch sind die Trägerleisten in axialer Richtung mit dem Werkzeugkörper gekoppelt und der seitliche Vorsprung an den Trägerleisten und die Taschen in dem Werkzeugkörper können entfallen.As a result, the carrier strips are coupled in the axial direction with the tool body and the lateral projection on the carrier strips and the pockets in the tool body can be omitted.
Darüber hinaus ist an dem erfindungsgemäßen Honwerkzeug oberhalb der Honleisten eine Anfasschneide vorgesehen. Mit der Anfasschneide kann nach dem Honprozess die sogenannte Kolbenfügefase am oberen Ende der Zylinderbohrung hergestellt wird.In addition, a Anfasschneide is provided on the honing tool according to the invention above the honing stones. With the Anfasschneide can after the honing process, the so-called Kolbenfügefase is produced at the upper end of the cylinder bore.
Die Zustelleinrichtung des Honwerkzeugs kann eine Zustellstange und mindestens zwei mit der Zustellstange starr verbundene Zustellkonen umfassen. Die Zustellkonen betätigen ihrerseits die in den Radialbohrungen des Werkzeugkörpers vorgesehenen Zustellstifte. Damit wird die Zustellbewegung der Zustellstange von der in die axiale Richtung in eine Radialbewegung der Zustellstifte und der auf den Zustellstiften aufliegenden Tragleisten umgesetzt.The delivery device of the honing tool may comprise a feed rod and at least two Zustellkonen rigidly connected to the Zustellstange. The Zustellkonen actuate their turn provided for in the radial bores of the tool body Zustellstifte. Thus, the feed movement of the Zustellstange is implemented by the in the axial direction in a radial movement of the Zustellstifte and resting on the Zustellstiften support strips.
Durch diese sehr kompakte Umlenkung der Zustellbewegung wird der Werkzeugkörper nur minimal durch die Radialbohrungen geschwächt. Außerdem kann die den Zustellstiften zugewandte Unterseite der Tragleisten glatt und ohne Vorsprünge oder Vertiefungen ausgebildet werden, was die Steifigkeit der Tragleiste erhöht. Infolgedessen ist es durch diese Ausgestaltung der Zustelleinrichtung und der Tragleisten möglich, auch große Anpresskräfte zwischen den Honleisten und der zu bearbeitenden Zylinderbohrung prozesssicher zu realisieren.This very compact deflection of the feed movement of the tool body is only minimally weakened by the radial bores. In addition, the underside of the support strips facing the Zustellstiften can be smooth and without projections or depressions, which increases the rigidity of the support bar. As a result, it is possible by this configuration of the feed device and the support bars to realize even large contact forces between the honing stones and the cylinder bore to be machined process reliable.
Die Anfasschneide wird mit einer Befestigungsschraube an dem Werkzeugkörper befestigt, wobei die Befestigungsschraube bevorzugt nicht radial in den Werkzeugkörper hineingeschraubt wird, sondern mit einem Radiusstrahl einen Winkel zwischen 15° und 35°, bevorzugt von etwa 25°, einschließt. Dadurch fällt die Schwächung des Werkzeugkörpers durch die mit der Befestigungsschraube zusammenwirkende Gewindebohrung geringer aus.The Anfasschneide is fastened with a fastening screw on the tool body, wherein the fastening screw is preferably not radially screwed into the tool body, but with a radius beam at an angle between 15 ° and 35 °, preferably from about 25 °, includes. As a result, the weakening of the tool body by the cooperating with the fastening screw threaded hole is smaller.
Außerdem können dadurch die Spankräfte besser in den Werkzeugkörper eingeleitet werden, weil die Zerspankräfte die Anfasschneide gegen die Auflagefläche, die orthogonal zu der Befestigungsschraube verläuft, presst.In addition, the chip forces can be better introduced into the tool body, because the Zerspankräfte the Anfasschneide against the support surface, which is orthogonal to the mounting screw, presses.
Um die Anfasschneide hinsichtlich des Durchmessers, aber auch des Kegelwinkels der hergestellten Fase einstellen zu können, ist in weiterer vorteilhafter Ausgestaltung der Erfindung vorgesehen, zwischen der Anfasschneide und dem Werkzeugkörper mindestens eine Einstellplatte anzuordnen.In order to adjust the chamfering with respect to the diameter, but also the cone angle of the chamfer produced, is provided in a further advantageous embodiment of the invention to arrange at least one adjusting plate between the chamfer and the tool body.
Je nach Dicke der Einstellplatte ändert die Position der Anfasschneide in radialer Richtung, so dass der Durchmesser der Kolbenfügefase durch die Verwendung von Einstellplatten geeigneter Dicke eingestellt werden kann.Depending on the thickness of the adjusting plate, the position of the chamfering blade changes in the radial direction, so that the diameter of the Kolbenfügefase can be adjusted by the use of Einstellplatten appropriate thickness.
Wenn die Einstellplatte keilförmig ausgebildet ist, dann kann auch der Kegelwinkel der Kolbenfügefase eingestellt werden.If the adjusting plate is wedge-shaped, then the cone angle of the Kolbenfügefase can be adjusted.
Damit die Einstellplatte und die Anfasschneide relativ zueinander nicht verrutschen können, ist vorgesehen, dass die Anfasschneide und die Einstellplatte formschlüssig, bevorzugt über eine Nut-Feder-Verbindung miteinander verbunden sind.So that the adjusting plate and the chamfering blade can not slip relative to one another, it is provided that the chamfering blade and the adjusting plate are connected to one another in a form-fitting manner, preferably via a tongue and groove connection.
Zeichnungdrawing
Es zeigen:Show it:
Beschreibung der AusführungsbeispieleDescription of the embodiments
Im Bereich der Zustellkonen
Die Zustellstifte
Zur Rückstellung der Zustellkonen
Die Trägerleisten
Damit die Honleisten
Die Ansteuerung der Zustellstange
Oberhalb der Trägerleisten
Die
Um den Schneidenhalter
Des Weiteren wird aus der
Zwischen dem Schneidenhalter
Wenn eine dickere Einstellplatte
Des Weiteren ist es möglich, durch das Einsetzen einer keilförmigen Einstellplatte
Aus der
Bezüglich der Anfasfunktion des Werkzeuges wird folgender Modus praktiziert: Das Honwerkzeug führt zunächst die Positionshonbearbeitung durch. Anschließend fährt das Werkzeug in eine etwas tiefer gelegene untere Endposition, bei der die Anfasschneide die obere Bohrungskante berührt und die Kolbenfügefase hergestellt. Dabei wird lediglich eine Drehbewegung ausgeübt. Dieser Modus erfordert eine genaue Justage der Anfasschneide unter Berücksichtigung der Störkanten auf der Unterseite der Bohrung.Regarding the chamfering function of the tool, the following mode is practiced: The honing tool first performs the position honing. Then the tool moves into something lower lower end position, where the chamfering edge touches the upper edge of the hole and produces the piston lug. Only a rotational movement is exercised. This mode requires a precise adjustment of the chamfer cutting edge, taking into account the interference edges on the underside of the hole.
Wie man aus dem Schnitt entlang der Linie D-D in
In
In der
In
Die Messluft wird ebenfalls stirnseitig eingespeist und in einer geraden Messluftbohrung
Es ist zu erwähnen, dass die Führungsleisten
In den
Wie sich aus
Wie sich aus den
Nicht näher dargestellt ist die Kühlmitteleinspeisung an der Stirnseite des Werkzeugkörpers
ZITATE ENTHALTEN IN DER BESCHREIBUNG QUOTES INCLUDE IN THE DESCRIPTION
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