DE202013012303U1

DE202013012303U1 - Honing machine with several workstations and rotary table

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Publication number: DE202013012303U1
Application number: DE202013012303.6U
Authority: DE
Original assignee: Nagel Maschinen und Werkzeugfabrik GmbH
Current assignee: Nagel Maschinen und Werkzeugfabrik GmbH
Priority date: 2012-02-06
Filing date: 2013-01-31
Publication date: 2016-02-05
Anticipated expiration: 2023-02-01
Also published as: JP6097312B2; EP2812152A1; DE102012201730A1; JP2015506852A; DE202013012320U1; EP2812152B1; DE202013012445U1; DE202013012320U8; WO2013117482A1

Abstract

Honmaschine (100, 100', 100'') zur Durchführung von Honoperationen an mindestens einer Bohrung in einem Werkstück (102), insbesondere zur Honbearbeitung von Zylinderbohrungen in einem Zylinderkurbelgehäuse, mit: einer Maschinenbasis (110); mehreren im Randbereich der Maschinenbasis angeordneten vertikalen Ständern (112A bis 112D); einem von den Ständern getragenen Maschinenoberteil (120), das mit Abstand oberhalb der Maschinenbasis angeordnet ist; einem auf der Maschinenbasis angeordneten Rundtisch (130), der um eine vertikale Rundtischachse (134) drehbar ist und mehrere Werkstückaufnahmen (135) aufweist, die mit radialem Abstand zur Rundtischachse in Umfangsrichtung zueinander versetzt derart angeordnet sind, dass ein in einer Werkstückaufnahme aufgenommenes Werkstück durch Drehung des Rundtischs nacheinander an unterschiedliche Arbeitsstationen (140, 150, 160) der Honmaschine transportierbar ist; wobei mindestens eine der Arbeitsstationen eine Honstation ist, die mindestens eine von dem Maschinenoberteil (120) getragene Honeinheit (180) aufweist, welche eine Honspindel hat, die um eine vertikale Spindelachse drehbar und parallel zur Spindelachse hin und her bewegbar ist; wobei die Honeinheit an einem Schlitten (200) angebracht ist, der von dem Maschinenoberteil (120) getragen wird.Honing machine (100, 100 ', 100' ') for performing honing operations on at least one bore in a workpiece (102), in particular for honing cylinder bores in a cylinder crankcase, comprising: a machine base (110); a plurality of vertical stands (112A to 112D) disposed in the periphery of the machine base; a machine head (120) supported by the uprights spaced above the machine base; a arranged on the machine base rotary table (130) which is rotatable about a vertical rotary table axis (134) and a plurality of workpiece holders (135) which are arranged at a radial distance to the rotary table axis in the circumferential direction offset from each other arranged such that a received in a workpiece holder workpiece Rotation of the rotary table successively to different workstations (140, 150, 160) of the honing machine is transportable; at least one of the work stations being an honing station having at least one honing unit (180) carried by the machine head (120) having a honing spindle which is rotatable about a vertical spindle axis and reciprocable parallel to the spindle axis; wherein the honing unit is mounted on a carriage (200) carried by the machine head (120).

Description

HINTERGRUNDBACKGROUND

Gebiet der ErfindungField of the invention

Die Erfindung bezieht sich auf eine Honmaschine zur Durchführung von Honoperationen an mindestens einer Bohrung in einem Werkstück, insbesondere zur Honbearbeitung von Zylinderbohrungen in einem Zylinderkurbelgehäuse, gemäß dem Oberbegriff von Anspruch 1 sowie auf eine Fertigungsanlage mit einer solchen Honmaschine.The invention relates to a honing machine for performing honing operations on at least one bore in a workpiece, in particular for honing cylinder bores in a cylinder crankcase, according to the preamble of claim 1 and on a production line with such a honing machine.

Stand der TechnikState of the art

Das Honen ist ein Zerspanungsverfahren mit geometrisch unbestimmten Schneiden, bei dem ein vielschneidiges Honwerkzeug mit gebundenem Schneidmittel während einer Honoperation in der Bohrung eine aus zwei Komponenten bestehende Arbeitsbewegung ausführt, die zu einer charakteristischen Oberflächenstruktur der bearbeiteten Innenfläche führt, in der Regel mit überkreuzten Bearbeitungsspuren. Die von einer Honspindel einer Honmaschine auf das Honwerkzeug übertragene Arbeitsbewegung besteht daher in der Regel aus einer axial hin- und hergehenden Hubbewegung und einer dieser überlagerten Drehbewegung. Durch Honen sind endbearbeitete Oberflächen herstellbar, die extrem hohen Anforderungen bezüglich Maß- und Formtoleranzen sowie hinsichtlich der Oberflächenstruktur genügen. Dementsprechend werden beispielsweise beim Motorenbau Zylinderlaufflächen, d. h. Innenflächen von Zylinderbohrungen in einem Zylinderkurbelgehäuse (ZKG) oder in einer in ein Zylinderkurbelgehäuse einzubauenden Zylinderhülse, Lagerflächen für Wellen, z. B. in einer Kurbelwellenlagerbohrung, oder die zylindrischen Innenflächen in Pleuelaugen einer Honbearbeitung unterzogen. Auch Lagerflächen an Pleueln, Zahnrädern oder Bauteilen für andere Kraft- und Arbeitsmaschinen, beispielsweise Kompressoren, werden häufig mittels Honen bearbeitet.Honing is a geometrically indeterminate cutting process in which a multi-bladed bonded cutting tool during a honing operation in the bore performs a two-component working movement resulting in a characteristic surface texture of the machined inner surface, typically with crossed machining marks. The transferred from a honing spindle of a honing machine on the honing tool working movement therefore usually consists of an axially reciprocating stroke movement and one of these superimposed rotational movement. By honing finished surfaces can be produced, which meet extremely high requirements in terms of dimensional and form tolerances and in terms of the surface structure. Accordingly, for example, in engine construction cylinder surfaces, d. H. Inner surfaces of cylinder bores in a cylinder crankcase (CCG) or in a cylinder sleeve to be installed in a cylinder crankcase, bearing surfaces for shafts, z. B. in a crankshaft bearing bore, or subjected to the cylindrical inner surfaces in connecting rods honing. Also bearing surfaces on connecting rods, gears or components for other power and working machines, such as compressors, are often processed by honing.

Bei der Bearbeitung von Zylinderlaufflächen werden typischerweise mehrere unterschiedliche, aufeinander folgende Honoperationen durchgeführt, z. B. ein Vorhonen zur Erzeugung der erforderlichen Grundform und ein Fertighonen, mit dem die letztendlich benötigte Oberflächenstruktur erzeugt wird. Durch Messschritte kann der Bearbeitungserfolg überprüft werden.When machining cylinder surfaces typically several different, consecutive honing operations are performed, for. Example, a pre-honing to produce the required basic shape and a finish honing, with which the final required surface structure is generated. Measuring steps can be used to check the processing success.

Bei der Massenfertigung von Zylinderkurbelgehäusen und anderen durch Honen zu bearbeitenden Werkstücken werden häufig mehrspindlige Honmaschinen eingesetzt, die beispielsweise eine Vorhoneinheit und eine Fertighoneinheit umfassen, wobei ein vorgehontes Werkstück innerhalb der Honmaschine unmittelbar an die Fertighoneinheit übergeben werden kann. Bearbeitungseinrichtungen für weitere Prozesse, wie Messen und Entgraten, können in eine solche Honmaschine integriert sein. Zur Erhöhung der Fertigungskapazität kann eine Honanlage mehrere Honmaschinen in einer mit Hilfe eines Fördersystems verketteten Anordnung enthalten.In the mass production of cylinder blocks and other workpieces to be machined by honing multispindle honing machines are often used, which include, for example, a Vorhoneinheit and a finished honing unit, wherein a pre-honed workpiece can be transferred directly to the finished honing unit within the honing machine. Machining equipment for other processes, such as measuring and deburring, can be integrated into such a honing machine. To increase the production capacity, a honing plant may contain a plurality of honing machines in an arrangement linked by means of a conveyor system.

Das deutsche Patent DE 10 2007 045 619 B4 beschreibt eine Vorrichtung zur Feinbearbeitung von Werkstücken, die insbesondere zum Honen und/oder Feinbohren von Zylinderbohrungen in Zylinderkurbelgehäusen eingerichtet werden kann. Innerhalb eines Moduls mit im Wesentlichen rechteckigen Grundriss sind an zwei einander gegenüberliegenden Längsseiten je ein oder zwei horizontal verschiebbare Bearbeitungseinheiten zum Honen und/oder Feinbohren vorgesehen. Die Bearbeitungseinheiten sollen zur Durchführung aller Honverfahren und auch zum Feinbohren geeignet sein. Ein Modul ist als Kabine mit Seitenwänden entlang der beiden Längsseiten ausgestaltet. Die Bearbeitungseinheiten sind an horizontal verfahrbaren Schlitten befestigt, die entlang von Linearführungen laufen, welche an den einander zugewandten Innenseiten der Seitenwände angebracht sind. Zwischen den die Bearbeitungseinheiten tragenden Seitenwänden befindet sich ein Serviceraum, der für eine Bedienperson durch einen stirnseitigen Zugang erreichbar ist. Die Werkstücke werden durch miteinander fluchtende Portale in den Seitenwänden in jeweilige Bearbeitungsstationen transportiert, an denen sie von den jeweils an der zugeordneten Längsseite angeordneten Bearbeitungseinheiten erreicht werden können. Mit dem Modul sollen möglichst viele unterschiedliche Bearbeitungsverfahren, zumindest aber verschiedene Honverfahren und auch das Feinbohren, ohne Umbau durchgeführt werden können.The German patent DE 10 2007 045 619 B4 describes a device for fine machining of workpieces, which can be set up in particular for honing and / or fine boring of cylinder bores in cylinder crankcases. Within a module with a substantially rectangular ground plan, one or two horizontally displaceable machining units for honing and / or fine boring are provided on two opposite longitudinal sides. The processing units should be suitable for carrying out all honing processes and also for fine boring. A module is designed as a cabin with side walls along the two longitudinal sides. The processing units are mounted on horizontally movable carriages which run along linear guides which are attached to the mutually facing inner sides of the side walls. There is a service room between the side walls supporting the processing units, which is accessible to an operator through a frontal access. The workpieces are transported through mutually aligned portals in the side walls in respective processing stations, where they can be achieved by each arranged on the associated longitudinal side processing units. With the module as many different processing methods, but at least different honing methods and also the fine boring, without modification can be performed.

Aus der deutschen Patentanmeldung DE 10 2004 053 503 A1 ist eine Honanlage zur Honbearbeitung von Werkstücken bekannt, die eine Vielzahl von Arbeitsstationen aufweist, die jeweils zur Durchführung mindestens eines Arbeitsschrittes an einem Werkstück konfiguriert sind, wobei mindestens ein Teil der Arbeitsstation als Honstation zur Durchführung mindestens einer Honoperation an einem Werkstück eingerichtet ist. Ein Fördersystem dient zur Förderung von Werkstücken zu den Arbeitsstationen und von den Arbeitsstationen. Jede der Arbeitstationen ist unmittelbar an das Fördersystem angeschlossen. Die Honanlage wird über eine Steuereinrichtung gesteuert. Durch diese Konfiguration ist es möglich, dass jede der Arbeitsstationen unabhängig von Vorgängen an anderen Arbeitsstationen von dem Fördersystem bedient werden kann, um entweder mit einem zu bearbeitenden Werkstück bestückt zu werden oder um ein bearbeitetes Werkstück abzufördern. Die Steuereinrichtung übernimmt in Abhängigkeit von der Verfügbarkeit der einzelnen Arbeitsstationen die Verteilung der Werkstücke und steuert damit den Werkstückfluss durch die Honanlage. Bei Ausfall einer Arbeitsstation oder bei daran durchgeführten Wartungsarbeiten kann der Werkstückfluss umgeleitet werden. Eine solche Honanlage zeichnet sich durch hohe Verfügbarkeit ihrer Bearbeitungskapazität aus.From the German patent application DE 10 2004 053 503 A1 For example, there is known a honing machine for honing workpieces having a plurality of work stations each configured to perform at least one operation on a workpiece, at least a portion of the workstation being set up as a honing station for performing at least one honing operation on a workpiece. A conveyor system is used to convey workpieces to the workstations and workstations. Each work station is directly connected to the conveyor system. The Honanlage is controlled by a control device. With this configuration, it is possible that each of the work stations can be operated by the conveyor system independently of operations at other work stations to be either populated with a workpiece to be machined or to discharge a machined workpiece. The controller takes over depending on the availability of the individual Workstations, the distribution of workpieces and thus controls the workpiece flow through the Honanlage. If a workstation fails or during maintenance work, the workpiece flow can be diverted. Such Honanlage is characterized by high availability of their processing capacity.

AUFGABE UND LÖSUNGTASK AND SOLUTION

Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, eine Honmaschine bereitzustellen, mit der an einem Werkstück verschiedene Honoperationen und ggf. auch andere Bearbeitungsoperationen in kurzen Taktzeiten möglich sind. Insbesondere soll eine Honmaschine bereitgestellt werden, mit der eine Komplettbearbeitung von Zylinderbohrungen an Zylinderkurbelgehäusen bei möglichst kurzen, nicht für die Bearbeitung verfügbaren Nebenzeiten möglich ist.The invention has for its object to provide a honing machine with the various honing operations and possibly other machining operations in short cycle times are possible on a workpiece. In particular, a honing machine is to be provided, with which complete machining of cylinder bores on cylinder crankcases is possible with the shortest possible non-machining times available for machining.

Zur Lösung dieser Aufgabe stellt die Erfindung eine Honmaschine mit den Merkmalen von Anspruch 1 bereit.To solve this problem, the invention provides a honing machine with the features of claim 1.

Vorteilhafte Weiterbildungen sind in den abhängigen Ansprüchen angegeben. Der Wortlaut sämtlicher Ansprüche wird durch Bezugnahme zum Inhalt der Beschreibung gemacht.Advantageous developments are specified in the dependent claims. The wording of all claims is incorporated herein by reference.

Die Maschinenbasis bzw. das Maschinenunterteil der Honmaschine trägt im Randbereich mehrere vertikale Ständer, die wiederum ein Maschinenoberteil tragen, welches mit vertikalem Abstand oberhalb der Maschinenbasis angeordnet ist. Wenn die Maschinenbasis eine im Wesentlichen rechteckige Grundform hat, können die vertikalen Ständer in den Eckbereichen des Rechtecks angeordnet sein. Andere Querschnittsformen der Maschinenbasis sind möglich. Zwischen der Maschinenbasis und dem Maschinenoberteil wird ein Arbeitsraum der Honmaschine gebildet. Der Arbeitsraum kann in den Bereichen zwischen den Ständern von der Seite her für einen Bediener zugänglich sein.The machine base or the machine base of the honing machine carries in the edge region a plurality of vertical uprights, which in turn support a machine upper part, which is arranged at a vertical distance above the machine base. If the machine base has a substantially rectangular basic shape, the vertical uprights can be arranged in the corner areas of the rectangle. Other cross-sectional shapes of the machine base are possible. Between the machine base and the machine head, a working space of the honing machine is formed. The working space may be accessible to an operator in the areas between the uprights from the side.

Der auf der Maschinenbasis angeordnete Rundtisch bildet eine maschineninterne Transfereinheit, mit der ein schneller Transfer der Werkstücke zwischen den einzelnen Arbeitsstationen realisiert werden kann. Durch den maschineninternen Rundtischtransfer ist es möglich, mit einer einzigen Ladestation zum Beladen und Entladen der Werkstückaufnahmen auszukommen. Im Gegensatz zu Transfermaschinen ist es also möglich, dass die Werkstücke die Honmaschinen an der gleichen Stelle verlassen, an der sie der Honmaschine zugeführt wurden. Dies erleichtert das Be- und Entladen und insbesondere auch die Ankopplung der Honmaschine an eine externes Fördersystem. Mit Hilfe eines externen Fördersystems kann die Honmaschine bei Bedarf mit anderen Honmaschinen und/oder mit sonstigen Bearbeitungsmaschinen zur Bildung einer Fertigungsanlage verkettet werden.The rotary table arranged on the machine base forms a machine-internal transfer unit with which a quick transfer of the workpieces between the individual workstations can be realized. The machine-internal rotary table transfer makes it possible to use a single loading station for loading and unloading the workpiece holders. In contrast to transfer machines, it is thus possible for the workpieces to leave the honing machines at the same place where they were fed to the honing machine. This facilitates the loading and unloading and in particular the coupling of the honing machine to an external conveyor system. With the help of an external conveyor system, the honing machine can be linked as needed with other honing machines and / or with other processing machines to form a manufacturing plant.

Bei der Honmaschine wird mindestens eine Honeinheit von dem Maschinenoberteil getragen. Die Honeinheit ist dabei so positioniert oder positionierbar, dass eine Bohrung eines Werkstücks, welches mit Hilfe des Rundtischs in eine Arbeitsposition bzw. Bearbeitungsposition der Honstation transportiert wurde, mittels eines von der Honspindel getragenen Honwerkzeugs durch Honen bearbeitet werden kann.In the honing machine, at least one honing unit is carried by the machine head. The honing unit is positioned or positioned so that a bore of a workpiece, which was transported by means of the rotary table in a working position or processing position of the honing station, can be processed by honing by means of a honing tool borne by the honing spindle.

Die um eine vertikale Spindelachse drehbare und parallel zur Spindelachse hin- und her bewegbare Honspindel kann nach unten in den Arbeitsraum hineinragen, während einige oder alle anderen Komponenten der Honeinheit außerhalb des Arbeitsraums oberhalb des Maschinenoberteils angeordnet sein können. Durch die Portalbauweise kann u. a. erreicht werden, dass der seitliche Zugang zum Arbeitsraum durch Komponenten der Honeinheit nicht behindert wird. Zudem stellt sich die Portalbauweise als günstig zur Begrenzung von Maschinenvibrationen während der Bearbeitung heraus.The honing spindle, which is rotatable about a vertical spindle axis and movable parallel to the spindle axis, can project down into the working space, while some or all other components of the honing unit can be arranged outside the working space above the machine top. Due to the gantry design u. a. be achieved that the lateral access to the working space is not hindered by components of the honing unit. In addition, the portal design turns out to be favorable for limiting machine vibrations during machining.

Bei Honmaschinen gemäß der beanspruchten Erfindung ist eine Honeinheit an einem Schlitten angebracht, der von dem Maschinenoberteil getragen wird. Der Schlitten ist vorzugsweise an der Oberseite des Maschinenoberteils, also außerhalb des Arbeitsraums angeordnet. Der Schlitten ist vorzugsweise linear entlang einer Verfahrrichtung verfahrbar, welche tangential zu einem zentrisch zur Rundtischachse liegenden Referenzkreis verläuft. Der Radius (Halbmesser) des Referenzkreises kann dabei dem radialen Abstand zwischen der Rundtischachse und einer zu bearbeitenden Bohrung in einem Werkstück entsprechen, das in einer Werkstückaufnahme des Rundtisches aufgenommen ist. Damit kann die Honspindel der Honeinheit durch Verfahren des Schlittens koaxial zu einer zu bearbeitenden Bohrung positioniert werden, aber auch an tangential versetzenden Positionen.In honing machines according to the claimed invention, a honing unit is mounted on a carriage carried by the machine head. The carriage is preferably arranged on the upper side of the machine upper part, ie outside the working space. The carriage is preferably movable linearly along a travel direction, which runs tangentially to a reference circle lying centrally relative to the rotary table axis. The radius (radius) of the reference circle can correspond to the radial distance between the rotary table axis and a bore to be machined in a workpiece which is received in a workpiece holder of the rotary table. Thus, the honing spindle of the honing unit can be positioned by moving the carriage coaxially to a bore to be machined, but also at tangentially offset positions.

Bei geeigneter Anordnung eines Zylinderkurbelgehäuses in einer Werkstückaufnahme ist es auch möglich, mit einer Honspindel nacheinander unterschiedliche Bohrungen des Zylinderkurbelgehäuses zur Bearbeitung anzufahren. Um dies zu ermöglichen, ist bei manchen Ausführungsformen eine Werkstückaufnahme zur Aufnahme eines Zylinderkurbelgehäuses mit mehreren in Reihe angeordneten Zylinderbohrungen mit zueinander parallelen Zylinderachsen derart ausgebildet, dass alle Zylinderachsen in einer gemeinsamen Tangentialebene an den Referenzkreis liegen, wenn das Zylinderkurbelgehäuse durch den Rundtisch in einer Bearbeitungsposition positioniert ist.With a suitable arrangement of a cylinder crankcase in a workpiece holder, it is also possible to use a honing spindle successively different holes of the cylinder crankcase for processing approach. In order to make this possible, in some embodiments, a workpiece holder for receiving a cylinder crankcase having a plurality of cylinder bores arranged in series with mutually parallel cylinder axes is formed such that all cylinder axes lie in a common tangent plane to the reference circle when the cylinder crankcase is positioned by the rotary table in a machining position is.

Manche Ausführungsformen sind für einen automatischen Werkzeugwechsel ausgelegt, um die Honeinheiten zügig mit unterschiedlichen Honwerkzeugen bestücken zu können, falls beispielsweise beim Verschleiß eines Honwerkzeugs oder aber bei einem Wechsel zwischen unterschiedlichen Honoperationen ein Werkzeugwechsel nötig werden sollte. Hierzu haben manche Ausführungsformen eine Werkzeugwechseleinrichtung mit einem Werkzeugmagazin, das mehrere Bearbeitungswerkzeuge aufnehmen kann. Vorzugsweise ist eine Werkzeugwechseleinrichtung im Arbeitsbereich des linear verfahrbaren Schlittens derart angeordnet, dass die Honeinheit für einen Werkzeugwechsel zwischen der Honstation und der Werkzeugwechseleinrichtung verfahrbar ist. Some embodiments are designed for automatic tool change in order to be able to quickly equip the honing units with different honing tools, if, for example, a tool change should be necessary when a honing tool is worn or when changing between different honing operations. For this purpose, some embodiments have a tool changing device with a tool magazine that can accommodate a plurality of machining tools. Preferably, a tool changing device is arranged in the working region of the linearly movable carriage such that the honing unit can be moved for a tool change between the honing station and the tool changing device.

Das Maschinenoberteil kann so gestaltet sein, dass es den Arbeitsraum nach oben ähnlich wie ein Deckel weitgehend abschließt. Die oberhalb des Maschinenoberteils angeordneten Komponenten der Honseinheit müssen dann nicht verkleidet sein, da sie zum Arbeitsraum hin durch das Maschinenoberteil z. B. gegen Kühlschmierstoffspritzer geschützt werden.The machine head can be designed so that it largely closes the working space upwards much like a lid. The above the machine upper part arranged components of the honing unit then do not have to be disguised, since they are the work space through the machine head z. B. protected against coolant splashes.

Bei manchen Ausführungsformen hat die Maschinenbasis einen rechteckigen Querschnitt mit zwei einander gegenüberliegenden Längsseiten und senkrecht zu verlaufenden Querseiten, wobei an jeder der Längsseiten eine Honstation angeordnet ist. Die zu den Honstationen gehörenden Bearbeitungspositionen der Werkstücke können einander diametral zur Rundtischachse gegenüberliegen. Der Rundtisch kann mittig zwischen den Längsseiten angeordnet sein, so dass sich ein symmetrischer Aufbau der Honmaschine mit guter Zugänglichkeit von jeder der Längsseiten ergibt.In some embodiments, the machine base has a rectangular cross-section with two opposite longitudinal sides and transverse sides perpendicular to each other, with an honing station disposed on each of the longitudinal sides. The belonging to the honing stations machining positions of the workpieces may be opposite to each other diametrically to the rotary table axis. The rotary table can be arranged centrally between the longitudinal sides, so that a symmetrical structure of the honing machine with good accessibility results from each of the longitudinal sides.

Wenn jede der Honeinheiten eine einzige Honspindel hat, stehen für die Bearbeitung eines Werkstücks zwei nacheinander einsetzbare Honeinheiten zur Verfügung. Es ist auch möglich, dass wenigstens eine Honstation zwei oder mehr Honeinheiten aufweist, die zeitgleich beziehungsweise parallel arbeiten können. An einer solchen Honstation kann eine parallele Bearbeitung von zwei oder mehr Bohrungen eines Werkstücks erfolgen. Sind zwei Honstationen mit jeweils zwei Honeinheiten vorhanden, so stehen insgesamt vier Honeinheiten zur Verfügung, von denen jeweils zwei zeitgleich am gleichen Werkstück arbeiten können. Es besteht somit große Flexibilität hinsichtlich der in der Honmaschine an einem Werkstück durchführbaren Honoperationen, die einstufig oder mehrstufig sein können.If each of the honing units has a single honing spindle, two successive honing units are available for processing a workpiece. It is also possible for at least one honing station to have two or more honing units which can work simultaneously or in parallel. At such an honing station, a parallel machining of two or more holes of a workpiece can take place. If there are two honing stations each with two honing units, there are a total of four honing units available, two of which can work simultaneously on the same workpiece. There is thus great flexibility with regard to the honing operations that can be carried out on a workpiece in the honing machine, which can be one-stage or multi-stage.

Da durch die Portalbauweise der Arbeitsraum von Seiten her zugänglich ist, kann die Honmaschine mit sehr kompakten Ausmaßen aufgebaut werden. Der Rundtisch kann dabei dazu benutzt werden, ein Werkstück vom Bereich einer Längsseite zum Bereich der gegenüberliegenden Längsseite zu transportieren. Bei manchen Ausführungsformen hat der Rundtisch einen Durchmesser, der mehr als 60% oder mehr als 70% einer in Querrichtung gemessenen Breite der Maschinenbasis beträgt. Insbesondere kann der Durchmesser zwischen ca. 75% und ca. 95% dieser Breite liegen. Ein im Vergleich zu den Außenabmessungen der Honmaschine relativ großer Rundtisch erlaubt es, in äußeren Randbereichen der Honmaschine angeordnete Arbeitsstationen zu bedienen, wobei gleichzeitig kompakte Dimensionen der Honmaschine in Querrichtung möglich sind.Since the work space is accessible from the side due to the gantry design, the honing machine can be constructed with very compact dimensions. The rotary table can be used to transport a workpiece from the region of one longitudinal side to the region of the opposite longitudinal side. In some embodiments, the rotary table has a diameter that is greater than 60% or greater than 70% of a transversely measured width of the machine base. In particular, the diameter may be between about 75% and about 95% of this width. A relatively large round table in comparison with the outside dimensions of the honing machine makes it possible to operate workstations arranged in outer edge regions of the honing machine, at the same time enabling compact dimensions of the honing machine in the transverse direction.

Gleichzeitig ist es aufgrund des (im Vergleich zur Breite der Honmaschine) relativ großen Durchmessers in der Regel dennoch möglich, zusätzlich zu zwei an den Längsseiten angeordneten, diametral gegenüberliegenden Arbeitsstationen noch zwischenliegende Arbeitsstationen einzurichten, die beispielsweise über eine 90°-Drehung des Rundtisches nach einer Honbearbeitung erreicht werden können. Eine weitere Arbeitsstation kann beispielsweise eine Bürsteinheit oder eine andere zur Werkstückbearbeitung eingerichtete Bearbeitungseinheit enthalten. Es ist auch möglich, dass an einer Arbeitsstation eine Messeinrichtung installiert ist, so dass die Arbeitsstation als Messstation ausgelegt ist.At the same time, due to the relatively large diameter (in comparison to the width of the honing machine), it is generally still possible to set up intermediate workstations in addition to two diametrically opposed workstations located on the longitudinal sides, for example via a 90.degree. Rotation of the rotary table Honing can be achieved. Another workstation may include, for example, a brushstones or other machining unit configured for workpiece machining. It is also possible that a measuring device is installed at a workstation, so that the workstation is designed as a measuring station.

Eine der Arbeitsstationen ist als Ladestationen zum Be- und Entladen der Werkstückaufnahme vorgesehen. Aufgrund des Rundtischtransfers reicht eine einzige Ladestation. Die Ladestation ist in manchen Ausführungsformen an einer Querseite der Maschinenbasis angeordnet, so dass eine 90°-Drehung des Rundtisches reicht, um ein Werkstück von der Ladestation zu einer Honstation beziehungsweise von einer Honstation zur Ladestation zu transportieren. Hierdurch ergeben sich extrem kurze Nebenzeiten für den Transport.One of the workstations is provided as loading stations for loading and unloading the workpiece holder. Due to the rotary table transfer, a single charging station is sufficient. The loading station is arranged in some embodiments on a transverse side of the machine base, so that a 90 ° rotation of the rotary table is sufficient to transport a workpiece from the loading station to a honing station or from a honing station to the charging station. This results in extremely short non-productive times for transport.

Für die Beladung bzw. Entladung des Rundtischs im Bereich der Ladestation gibt es unterschiedliche Möglichkeiten. Bei manchen Ausführungsformen ist ein Laderoboter oder ein Linearportal mit Querhub vorgesehen, um den Transfer zwischen einer Werkstückaufnahme auf dem Rundtisch und einer externen Fördereinrichtung beziehungsweise in umgekehrter Richtung durchzuführen. Vorzugsweise ist der Ladestation ein Pendelschlitten (shuttle) zugeordnet, der zwischen einer inneren Endposition zum Be- und Entladen des Rundtisches und einer äußeren Endposition außerhalb des durch die Maschinenbasis und des Maschinenoberteils definierten Arbeitsraums der Honmaschine verfahrbar ist. Der Pendelschlitten kann beispielsweise radial zur Rundtischachse linear verfahrbar sein.There are various possibilities for loading or unloading the rotary table in the area of the charging station. In some embodiments, a loading robot or a linear portal with transverse stroke is provided to perform the transfer between a workpiece holder on the rotary table and an external conveyor or in the reverse direction. The loading station is preferably associated with a shuttle which can be moved between an inner end position for loading and unloading the rotary table and an outer end position outside the working space of the honing machine defined by the machine base and the machine upper part. The pendulum slide, for example, be linearly movable radially to the rotary table axis.

Dadurch, dass die äußere Endposition außerhalb des Arbeitsraums liegt, kann eine Be- und Entladung des Pendelschlittens von oben durchgeführt werden, ohne dass die entsprechenden Ladeeinrichtungen oder Greifeinrichtungen durch das Maschinenoberteil gestört werden. Ein Pendelschlitten kann beispielsweise mit Hilfe eines Linearportals oder durch einen Roboter beladen werden, gegebenenfalls aber auch manuell.The fact that the outer end position is outside the working space, a loading and unloading of the pendulum carriage from above be performed without the corresponding loading devices or gripping devices are disturbed by the machine head. A pendulum carriage can be loaded, for example, by means of a linear portal or by a robot, but optionally also manually.

Mit dem neuen Maschinenkonzept ist es möglich, eine Honmaschine mit gegebenenfalls mehreren Honeinheiten aufzubauen, die kompakte Außenabmessungen hat und sich hervorragend für die Integration in größere Fertigungslinien eignet.With the new machine concept, it is possible to build a honing machine with possibly several honing units, which has compact external dimensions and is ideal for integration into larger production lines.

Diese und weitere Merkmale gehen außer aus den Ansprüchen auch aus der Beschreibung und den Zeichnungen hervor, wobei die einzelnen Merkmale jeweils für sich allein oder zu mehreren in Form von Unterkombinationen bei einer Ausführungsform der Erfindung und auf anderen Gebieten verwirklicht sein und vorteilhafte sowie für sich schutzfähige Ausführungen darstellen können. Ausführungsbeispiele der Erfindung sind in den Zeichnungen dargestellt und werden im Folgenden näher erläutert.These and other features will become apparent from the claims and from the description and drawings, wherein the individual features each alone or more in the form of sub-combinations in one embodiment of the invention and in other fields be realized and advantageous and protectable Can represent versions. Embodiments of the invention are illustrated in the drawings and are explained in more detail below.

KURZBESCHREIBUNG DER ZEICHNUNGENBRIEF DESCRIPTION OF THE DRAWINGS

1 zeigt eine schematische Vorderansicht einer Honmaschine gemäß einer Ausführungsform der Erfindung; 1 shows a schematic front view of a honing machine according to an embodiment of the invention;

2 zeigt eine Draufsicht auf die Honmaschine von 1; 2 shows a plan view of the honing machine of 1 ;

3 zeigt eine Seitenansicht einer Honmaschine gemäß einer Ausführungsform mit externem Portallader; und 3 shows a side view of a honing machine according to an embodiment with external gantry loader; and

4 zeigt eine Seitenansicht einer Honmaschine gemäß einer Ausführungsform mit internem Beladesystem; 4 shows a side view of a honing machine according to an embodiment with internal loading system;

DETAILLIERTE BESCHREIBUNG BEVORZUGTER AUSFÜHRUNGSBEISPIELEDETAILED DESCRIPTION OF PREFERRED EMBODIMENTS

1 zeigt eine schematische Seitenansicht einer Honmaschine 100 gemäß einer Ausführungsform der Erfindung. 2 zeigt die Honmaschine aus 1 in Draufsicht. 1 shows a schematic side view of a honing machine 100 according to an embodiment of the invention. 2 shows the honing machine 1 in plan view.

Die Honmaschine hat vier unabhängig voneinander steuerbare Honeinheiten und ist dafür eingerichtet, die Zylinderbohrungen von Werkstücken in Form von Zylinderkurbelgehäusen 102 zunächst durch Vorhonen und anschließend durch Fertighonen zu bearbeiten.The honing machine has four independently controllable honing units and is adapted to the cylinder bores of workpieces in the form of cylinder crankcases 102 first by pre-honing and then by finishing honing to edit.

Die Honmaschine hat eine in Draufsicht rechteckige Maschinenbasis 110, die sämtliche mechanische Komponenten der Honmaschine trägt. Auf der Oberseite der Maschinenbasis sind in den Eckbereichen vier vertikale Ständer 112A bis 112D mittels Schrauben befestigt. Jeder der identisch aufgebauten Ständer hat einen quadratischen Querschnitt, ist innen hohl und ist gegenüber der nächstliegenden Ecke der Maschinenbasis leicht nach innen versetzt, wobei der Abstand zur Ecke jeweils geringer ist als die Seitenlänge des quadratischen Querschnitts. Die Ständer tragen ein horizontal ausgerichtetes, verwindungssteifes, plattenförmiges Maschinenoberteil 120, welches eine rechteckige Grundform hat und mit seiner Unterseite 122 auf den Oberseiten der Ständer aufliegt.The honing machine has a rectangular machine base in plan view 110 which carries all the mechanical components of the honing machine. On the top of the machine base are four vertical uprights in the corners 112A to 112D secured by screws. Each of the identically constructed stands has a square cross-section, is hollow on the inside and slightly offset inwardly from the nearest corner of the machine base, the distance to the corner being smaller than the side length of the square cross-section. The stands carry a horizontally aligned, torsion-resistant, plate-shaped machine top 120 which has a rectangular basic shape and with its underside 122 rests on the tops of the stands.

Die in y-Richtung des Maschinenkoordinatensystems MKS gemessene Breite der Maschinenbasis beträgt im Beispielsfall 2400 mm und liegt typischerweise zwischen 2000 mm und 2500 mm. Das Maschinenoberteil hat etwa die gleiche Breite. In Längsrichtung (parallel zur x-Richtung des Maschinenkoordinatensystems) ist das Maschinenoberteil kürzer als die Maschinenbasis, wobei die hinteren Querseiten von Maschinenbasis und Maschinenoberteil vertikal übereinanderstehen, während an der gegenüberliegenden Vorderseite die Maschinenbasis über die Vorderkante des Maschinenoberteils hinaus steht, so dass dieser vorstehende Bereich 114 von oben frei zugänglich ist. Der unterhalb des Maschinenoberteils zwischen diesem und dem Maschinenunterteil liegende quaderförmige Bereich bildet den Arbeitsraum 115 der Honmaschine. Dieser ist nach oben durch das Maschinenoberteil weitgehend abgeschlossen, während er von den Seiten her in den Bereichen zwischen den Ständern 112A bis 112D zugänglich ist.The width of the machine base measured in the y direction of the machine coordinate system MKS in the example case is 2400 mm and is typically between 2000 mm and 2500 mm. The machine head has about the same width. In the longitudinal direction (parallel to the x-direction of the machine coordinate system), the machine top is shorter than the machine base with the rear transverse sides of the machine base and machine top vertically aligned, while on the opposite front the machine base extends beyond the leading edge of the machine top so that this projecting portion 114 freely accessible from above. The lying below the machine shell between this and the machine base cuboid area forms the working space 115 the honing machine. This is largely completed by the top of the machine, while from the sides in the areas between the uprights 112A to 112D is accessible.

Auf der Maschinenbasis ist ein Rundtisch 130 montiert, der mit Hilfe eines unter dem Rundtisch angeordneten Drehantriebs 132 um eine vertikale Rundtischachse 134 unbegrenzt drehbar ist. An der Oberseite des Rundtischs sind vier Werkstückaufnahmen 135 in gleichen Winkelabständen von 90° zueinander und in gleichen radialen Abständen zur Rundtischachse angebracht. Jede Werkstückaufnahme hat Auflageflächen, Indexierelemente und pneumatische Auflagekontrollen und dient zur Aufnahme eines einzelnen Zylinderkurbelgehäuses, welches in der Werkstückaufnahme fest eingespannt wird. Das Zylinderkurbelgehäuse ist dabei so orientiert, dass die zueinander parallelen Zylinderachsen der in Reihe angeordneten Zylinderbohrungen in einer gemeinsamen Tangentialebene 136 an einen Referenzkreis 135 liegen. Bei Ausführungsformen zur Aufnahme von Zylinderkurbelgehäusen für V-Motoren hat eine Werkstückaufnahme noch eine Schwenkeinrichtung.On the machine base is a rotary table 130 mounted, with the help of a arranged below the rotary table rotary drive 132 around a vertical rotary table axis 134 is infinitely rotatable. At the top of the rotary table are four workpiece holders 135 mounted at equal angular intervals of 90 ° to each other and at equal radial distances from the rotary table axis. Each workpiece holder has contact surfaces, Indexierelemente and pneumatic support controls and serves to accommodate a single cylinder crankcase, which is firmly clamped in the workpiece holder. The cylinder crankcase is oriented so that the mutually parallel cylinder axes of the cylinder bores arranged in series in a common tangential plane 136 to a reference circle 135 lie. In embodiments for receiving cylinder crankcases for V-engines, a workpiece holder still has a pivoting device.

Der Rundtisch dient als maschineninternes Transfersystem in der Weise, dass ein in einer Werkstückaufnahme aufgenommenes Werkstück durch Drehung des Rundtisches nacheinander an unterschiedlichen Arbeitsstationen der Honmaschine transportiert werden kann. Die Honmaschine wird in dieser Anmeldung auch als „Rundtischmodul” bezeichnet.The rotary table serves as a machine-internal transfer system in such a way that a recorded in a workpiece holder workpiece by rotation of the rotary table successively at different workstations of the honing machine can be transported. The honing machine is referred to in this application as "round table module".

In der Honmaschine können bei der hier gewählten Aufteilung des Rundtisches mit vier Werkstückaufnahmen insgesamt vier Arbeitsstationen gleichzeitig durch Werkstücke angefahren werden. In der beispielhaft gezeigten Konfiguration werden nur drei Arbeitsstationen genutzt. Mittig an der vorderen Querseite liegt die Ladestation 140, deren Einrichtungen dafür vorgesehen sind, jeweils ein Werkstück von außerhalb des Arbeitsraums 115 zu einer leeren Werkstückaufnahme am Rundtisch zu transportieren und/oder ein zu entladendes Werkstück aus einer Werkstückaufnahme im Inneren des Arbeitsraums nach außen zu transportieren. Für diesen Zweck ist im Beispielsfall ein horizontal verfahrbarer Pendelschlitten (Shuttle) 142 vorgesehen der zwischen einer inneren Endposition im Bereich einer Werkstückaufnahme und einer äußeren Endposition außerhalb des Arbeitsraums 115 linear hin- und her verfahrbar ist. Da die äußere Endposition außerhalb des nach oben vom Maschinenoberteil abgedeckten Arbeitsraums liegt, ist eine Be- und Entladung des Pendelschlittens von oben z. B. mittels eines Portalgreifers möglich (vgl. 3).In the honing machine a total of four workstations can be approached simultaneously by workpieces in the selected here division of the rotary table with four workpiece holders. In the configuration shown by way of example, only three workstations are used. The charging station is located in the middle of the front transverse side 140 whose facilities are intended, each a workpiece from outside the workspace 115 to transport to an empty workpiece holder on the rotary table and / or to transport a workpiece to be unloaded from a workpiece holder in the interior of the working space to the outside. For this purpose, in the example case, a horizontally movable shuttle (shuttle) 142 provided between an inner end position in the region of a workpiece holder and an outer end position outside the working space 115 can be moved linearly back and forth. Since the outer end position is outside of the top of the machine top covered working space, a loading and unloading of the pendulum carriage from above z. B. by means of a portal gripper possible (see. 3 ).

Durch eine Drehung des Rundtisches um 90° im Uhrzeigersinn wird ein aufgenommenes Werkzeug zunächst in eine Bearbeitungsposition an einer ersten Honstation 150 transportiert. Diese befindet sich an einer ersten Längsseite 105 der Honmaschine. Eine weitere Drehung um 90° bringt das Werkstück zu einer nicht bestückten Leerstation in der Mitte zwischen den Längsseiten. Eine weitere Drehung um 90° bringt ein Werkstück in eine Bearbeitungsposition im Bereich einer zweiten Honstation 160, die sich an der der ersten Längsseite gegenüberliegenden zweiten Längsseite 106 befindet. Die Bearbeitungspositionen an den beiden Honstationen liegen einander diagonal zur Rundtischachse gegenüber. Ein weitere 90°-Drehung bringt das Werkstück dann wieder in den Bereich der Ladestation 140.By turning the rotary table by 90 ° clockwise, a picked-up tool is first moved to a processing position at a first honing station 150 transported. This is located on a first longitudinal side 105 the honing machine. A further rotation of 90 ° brings the workpiece to an unequaled empty station in the middle between the long sides. A further rotation of 90 ° brings a workpiece into a processing position in the area of a second honing station 160 located on the second longitudinal side opposite the first longitudinal side 106 located. The processing positions at the two honing stations are opposite each other diagonally to the rotary table axis. A further 90 ° turn brings the workpiece back into the area of the charging station 140 ,

Je nach Ausbringung und Aufgabe können auf der Leerstation beispielsweise auch Nachmesseinrichtungen, Bürsteinheiten oder ähnliches angebaut werden.Depending on the application and task can be mounted on the vacant station, for example, Nachmesseinrichtungen, Bürsteinheiten or the like.

Auf dem Rundtisch können weitere Werkzeugaufnahmen und/oder andere Einrichtungen angebracht sein. Bei einer Ausführungsform sind vier weitere Werkzeugaufnahmen jeweils um 45° versetzt zu den gezeigten Werkzeugaufnahmen vorgesehen. Sie sind für die Aufnahme von anders dimensionierten Werkstücken ausgebildet, so dass zwei unterschiedliche Werkstücktypen gleichzeitig aufgespannt und zwischen Beladung und Entladung bearbeitet werden können.On the rotary table more tool holders and / or other devices may be attached. In one embodiment, four more tool holders are each provided offset by 45 ° to the tool holders shown. They are designed to accommodate differently sized workpieces, so that two different types of workpieces can be clamped simultaneously and processed between loading and unloading.

Jede der Honstationen 150, 160 ist mit zwei im Wesentlichen identisch aufgebauten Honeinheiten ausgestattet, die unabhängig voneinander zeitversetzt oder zeitgleich betrieben werden können. Jede der Honeinheiten hat eine einzelne Honspindel, die mit Hilfe eines Drehantriebs um eine vertikale Spindelachse drehbar und mit Hilfe eines Hubantriebs parallel zur Spindelachse hin und her bewegbar ist. Eine Honeinheit umfasst auch ein Zustellsystem zur radialen Zustellung beziehungsweise zum radialen Zurückziehen von Honelementen, die am Umfang eines von der Honspindel getragenen Honwerkzeugs angeordnet sind. Alle Honeinheiten der Honmaschine werden von dem Maschinenoberteil 120 getragen. Der Aufbau einer Honeinheit wird am Beispiel der Honeinheit 180 (in 1 rechts) näher erläutert.Each of the honing stations 150 . 160 is equipped with two essentially identical honing units, which can be operated independently of each other at different times or at the same time. Each of the honing units has a single honing spindle, which is rotatable about a vertical spindle axis by means of a rotary drive and which can be moved back and forth parallel to the spindle axis by means of a lifting drive. A honing unit also comprises a delivery system for the radial delivery or for the radial retraction of honing elements, which are arranged on the circumference of a honing tool borne by the honing spindle. All honing units of the honing machine are from the machine head 120 carried. The structure of a honing unit is exemplified by the honing unit 180 (in 1 right).

Die Honeinheit 180 umfasst einen Spindelkasten 182, der als Lagerung für die Honspindel 184 dient, die mit vertikaler Spindelachse im Spindelkasten geführt ist. Die Drehung der Honspindel um die Spindelachse wird durch einen Drehantrieb 186 bewirkt, der neben dem Spindelkasten angebracht ist und über einen Kettentrieb auf die Honspindel wirkt. Ein Hubantrieb 188 bewirkt die parallel zur Spindelachse verlaufenden Vertikalbewegungen der Honspindel beim Einführen des Honwerkzeugs 185 in die zu bearbeitende Bohrung bzw. beim Herausziehen des Honwerkzeugs aus dieser Bohrung. Außerdem kann der Hubantrieb während der Honbearbeitung so angesteuert werden, dass das Honwerkzeug innerhalb der Bohrung des Werkstücks eine vertikale Hin- und Herbewegung entsprechend der gewünschten Honparameter ausführt.The honing unit 180 includes a headstock 182 , which serves as storage for the honing spindle 184 serves, which is guided with vertical spindle axis in the headstock. The rotation of the honing spindle about the spindle axis is by a rotary drive 186 causes, which is mounted adjacent to the headstock and acts on the honing spindle via a chain drive. A lifting drive 188 causes the parallel to the spindle axis vertical movements of the honing spindle during insertion of the honing tool 185 in the bore to be machined or when pulling the honing tool from this hole. In addition, the lifting drive can be controlled during the honing process so that the honing tool within the bore of the workpiece performs a vertical reciprocating motion according to the desired honing parameters.

Die Honeinheit hat ein Zustellsystem, das zwei unabhängig voneinander betätigbare Zustelleinrichtungen umfasst, um ggf. Honwerkzeuge mit Doppelaufweitung ansteuern zu können. Eine erste Zustelleinrichtung hat einen ersten Aufweitantrieb 192 mit einem Servomotor, der auf eine zentrisch durch die Honspindel hindurch laufende Druckstange wirkt und diese axial verschieben kann. Diese Druckstange ist innerhalb einer hohlen Druckstange koaxial mit dieser und relativ zu dieser beweglich angeordnet. Die hohle Druckstange gehört zu einer elektromechanischen zweiten Zustelleinrichtung mit einem elektromechanischen Zustellantrieb 194. Da der Aufbau von doppelt aufweitenden Zustellsystemen an sich bekannt ist, wird auf eine detaillierte Beschreibung hier verzichtet.The honing unit has a feed system which comprises two independently operable feed devices in order to be able to control honing tools with double widening, if necessary. A first feed device has a first expanding drive 192 with a servomotor, which acts on a centrally through the honing screw passing through the push rod and can move it axially. This push rod is disposed within a hollow push rod coaxial with this and movable relative thereto. The hollow push rod belongs to an electromechanical second feed device with an electromechanical feed drive 194 , Since the structure of double widening delivery systems is known per se, a detailed description is omitted here.

Die genannten Komponenten der Honeinheit 180 sind auf einem Schlitten 200 montiert, der von dem Maschinenoberteil 120 getragen wird. Der Schlitten 200 läuft auf einem Paar von Führungsschienen 204, die an der dem Arbeitsraum 115 abgewandten Oberseite des Maschinenoberteils parallel zur x-Richtung des Maschinenkoordinatensystems MKS mit lateralem Abstand zueinander verlaufen. Zwischen den Führungsschienen befindet sich in dem Maschinenoberteil eine in x-Richtung verlaufende Ausnehmung 124, durch die die Honspindel bzw. eine daran angebrachte Antriebsstange nach unten in den Arbeitsraum hineingeführt ist. Der Antrieb für die Schlittenbewegung erfolgt über einen Servomotor, der eine parallel zu den Führungsschienen verlaufende Kugelrollspindel 206 antreibt, auf der eine Spindelmutter sitzt, die an der Unterseite der Grundplatte 202 des Schlittens befestigt ist. Die Grundplatte erstreckt sich horizontal über den Bereich der Kugelrollspindel hinaus und dient somit als Abdeckung für diese. Bei dem Ausführungsbeispiel von 1 trägt der Schlitten 200 zwei im Wesentlichen identisch ausgebildete Honeinheiten die zeitgleich arbeiten können. An der gegenüberliegenden Längsseite ist ein weiterer Schlitten vorgesehen, der ebenfalls zwei identische Honeinheiten trägt. Dadurch hat die Honmaschine 100 zwei Honstationen mit jeweils zwei Honeinheiten.The mentioned components of the honing unit 180 are on a sled 200 mounted, that of the machine head 120 will be carried. The sled 200 runs on a pair of guide rails 204 at the workroom 115 facing away from the top of the machine head parallel to the x-direction of the machine coordinate system MKS with lateral distance from each other run. Between the guide rails located in the machine head part extending in the x-direction recess 124 , through which the honing spindle or a drive rod attached thereto is guided down into the working space. The drive for the carriage movement via a servo motor, which runs parallel to the guide rails ball screw 206 drives on which a spindle nut sits on the underside of the base plate 202 of the carriage is attached. The base plate extends horizontally beyond the region of the ball screw and thus serves as a cover for this. In the embodiment of 1 carries the sledge 200 two substantially identical trained honing units can work at the same time. On the opposite longitudinal side of another carriage is provided, which also carries two identical honing units. This has the honing machine 100 two honing stations each with two honing units.

Die Honeinheiten mit den darin enthaltenen vertikalen Honspindeln sind mittels des Schlittens als Ganzes in horizontaler Richtung parallel zur x-Achse des Maschinenkoordinatensystems MKS verfahrbar. Diese Richtung wird hier als „Längsrichtung” oder „Verfahrrichtung” bezeichnet. Die Honspindeln bewegen sich dabei entlang einer Linie, die tangential zu einem zentrisch zur Rundtischachse 134 verlaufenden Referenzkreis 137 verläuft. Die Verfahrwege sind vorzugsweise so ausgelegt, dass jede Honspindel jede Bohrung eines Werkstücks anfahren kann. Dadurch ist es möglich, ohne Verlagerung des Werkstücks an einem Werkstück zunächst eine erste Bohrung zu bearbeiten, die Honspindel dann zurückzuziehen, die Honeinheit als Ganzes in einer Längsbewegung parallel zur x-Richtung zu verfahren und koaxial zu einer danach zu bearbeitenden zweiten Bohrung zu positionieren, um mit der gleichen Honeinheit die zweite Bohrung zu bearbeiten.The honing units with the vertical honing spindles contained therein can be moved by means of the carriage as a whole in the horizontal direction parallel to the x-axis of the machine coordinate system MKS. This direction is referred to herein as "longitudinal direction" or "direction of travel". The honing spindles move along a line that is tangent to a centric to the rotary table axis 134 extending reference circle 137 runs. The travel paths are preferably designed so that each honing spindle can approach each bore of a workpiece. This makes it possible, without moving the workpiece on a workpiece first to edit a first bore, then withdraw the honing spindle to move the honing unit as a whole in a longitudinal movement parallel to the x-direction and to position coaxial with a second bore to be machined thereafter, to process the second hole with the same honing unit.

Horizontale Längsbewegungen können auch dazu genutzt werden, die Honeinheiten zu einer in Linie mit der Längsbewegung angeordneten Werkzeugwechseleinrichtung 220 zu verfahren. Für jedes Paar von Honspindeln bzw. für jede Längsseite der Honmaschine ist eine Werkzeugwechseleinrichtung mit einem Rundtisch-Magazin mit mehreren Werkzeugaufnahmen vorgesehen.Horizontal longitudinal movements can also be used to the honing units to a arranged in line with the longitudinal movement tool changing device 220 to proceed. For each pair of honing spindles or for each longitudinal side of the honing machine a tool changing device with a rotary table magazine is provided with a plurality of tool holders.

Für das Be- und Entladen des Rundtischs gibt es unterschiedliche Möglichkeiten. Anhand von 3 wird ein Ausführungsbeispiel einer Honmaschine 100' erläutert, bei dem der Pendelschlitten (shuttle) 142 über einen Portallader 300 be- und entladen wird. Dieser hat einen horizontal (parallel zur y-Richtung) und vertikal (parallel zur z-Richtung) verfahrbare Greifarm 310, an dessen unterem Ende Greiforgane 315 zum Greifen jeweils eines Zylinderkurbelgehäuses angeordnet sind. Der Greifarm bewegt sich komplett außerhalb des Arbeitsraums 115 der Honmaschine. Der Greifarm kann ein zu bearbeitendes Werkstück an einer nicht gezeigten Eingangsstation abholen, bis in eine Position oberhalb der Ladeposition 140 horizontal fördern und dann nach unten auf den Pendelschlitten 142 absetzen. Dieser übernimmt dann den Transport des Werkstücks von außerhalb in den Arbeitsraum 115 hinein. Der Pendelschlitten hat einen Hubantrieb, um das Werkstück von oben in eine Werkzeugaufnahme auf den Rundtisch abzusetzen bzw. nach Abschluss der Bearbeitung anzuheben und dann nach außen zu befördern.There are different possibilities for loading and unloading the rotary table. Based on 3 is an embodiment of a honing machine 100 ' explained in which the shuttle (shuttle) 142 over a portal loader 300 is loaded and unloaded. This has a horizontally (parallel to the y-direction) and vertically (parallel to the z-direction) movable gripper arm 310 , at whose lower end gripping organs 315 are arranged for gripping a respective cylinder crankcase. The gripper arm moves completely outside the workspace 115 the honing machine. The gripper arm can pick up a workpiece to be machined at an input station, not shown, to a position above the loading position 140 convey horizontally and then down to the pendulum carriage 142 drop. This then takes over the transport of the workpiece from outside into the work space 115 into it. The pendulum carriage has a lifting drive to settle the workpiece from above into a tool holder on the rotary table or lift after completion of processing and then to transport to the outside.

Die Honmaschine 100' in 3 hat im Wesentlichen den gleichen Aufbau wie die Honmaschine 100 der 1 und 2. Allerdings ist auf einem der entlang der Längsseiten verfahrbaren Schlitten nur eine Honeinheit 320 montiert, so dass die Honmaschine eine drei-spindlige Honmaschine ist. Entsprechendes gilt für die Variante in 4.The honing machine 100 ' in 3 has essentially the same structure as the honing machine 100 of the 1 and 2 , However, only one honing unit is on one of the slides movable along the longitudinal sides 320 mounted so that the honing machine is a three-spindle honing machine. The same applies to the variant in 4 ,

Als Alternative zu einem externen Be- und Entladungssystem mit einem Portallader oder dergleichen ist es auch möglich, die auch als „Rundtischmodul” bezeichnete Honmaschine mit einem internen Beladesystem auszustatten. Die Honmaschine 100'' in 4 hat ein internes Beladesystem 400, mit dem es möglich ist, ohne Verwendung eines zwischengeschalteten Pendelschlittens ein Werkstück direkt von einer Abholstation außerhalb des Arbeitsraums 115 abzuholen und auf dem Rundtisch 130 abzusetzen. Das interne Beladesystem 400 hat einen horizontal parallel zur y-Richtung verfahrbaren Schlitten 410, der entlang von Führungsschienen einer Linearführungseinrichtung 420 verfahren werden kann. Diese ist als Einheit unterhalb des Maschinenoberteils 120 an den Innenseiten der Säulen 112C, 112D an der dem Werkzeugwechsler abgewandten Seite der Honmaschine montiert. Der Schlitten 410 trägt eine vertikal verfahrbare Greifereinheit 415. Die Linearführungseinrichtung erstreckt sich über die gesamte Schmalseite der Honmaschine und auf einer der Längsseiten (oder beiden Längsseiten) über diese Längsseite hinaus nach außen. Dadurch kann das interne Beladesystem das zu bearbeitende Werkstück außerhalb des Rundtischmoduls von einer Entnahmestation abholen und in die Beladestation des Rundtischs transportieren. In entsprechender Weise werden fertig bearbeitete Werkstücke vom Rundtisch aufgenommen und nach außen transportiert.As an alternative to an external loading and unloading system with a gantry loader or the like, it is also possible to equip the honing machine, also referred to as a "rotary table module", with an internal loading system. The honing machine 100 '' in 4 has an internal loading system 400 with which it is possible, without the use of an intermediate pendulum carriage, a workpiece directly from a pick-up station outside the working space 115 pick up and on the rotary table 130 discontinued. The internal loading system 400 has a horizontally movable carriage parallel to the y-direction 410 along the guide rails of a linear guide device 420 can be moved. This is as a unit below the machine shell 120 on the insides of the columns 112C . 112D mounted on the side facing away from the tool changer of the honing machine. The sled 410 carries a vertically movable gripper unit 415 , The linear guide device extends over the entire narrow side of the honing machine and on one of the longitudinal sides (or both longitudinal sides) beyond this longitudinal side to the outside. This allows the internal loading system pick up the workpiece to be machined outside of the rotary table module from a sampling station and transport it to the loading station of the rotary table. In a corresponding manner, finished workpieces are picked up by the rotary table and transported to the outside.

Es ist auch möglich, mit einer Abholung von Werkstücken innerhalb des Rundtischmoduls zu arbeiten. Bei solchen Ausführungsformen ist im Inneren des Arbeitsraums 115 eine Entnahmestation vorgesehen und die Werkstücke werden beim Beladen von außen zunächst auf diese Entnahmestation gebracht, bevor sie dann auf den Rundtisch abgesetzt werden. Die Umsetzung zwischen interner Entnahmestation und Rundtisch bzw. umgekehrt kann beispielsweise mittels eines Roboters, eines Schwenkarms oder eines Schritthubtransfers erfolgen.It is also possible to work with a collection of workpieces within the rotary table module. In such embodiments, inside the working space 115 provided a removal station and the workpieces are initially brought to this removal station during loading from the outside, before they are then placed on the rotary table. The conversion between internal removal station and rotary table or vice versa can For example, by means of a robot, a swivel arm or a Schritthubtransfers done.

Honmaschinen der hier gezeigten Art erlauben eine äußerst flexible Gestaltung unterschiedlichster Bearbeitungsprozesse, die ein oder mehrere Honbearbeitungen einschließen. Eine einzige Honmaschine hat in der Regel nicht mehr als vier Honspindeln und den internen Rundtischtransfer. Der Arbeitsraum 115 unterhalb des Maschinenoberteils ist von mindestens drei Seiten für einen Bediener zugänglich. Die das Maschinenoberteil stützenden Säulen behindern die seitliche Zugänglichkeit praktisch nicht. Bei den Honstationen sind die Honspindeln jeweils nach außen gewandt, bewegen sich also in der Nähe der jeweiligen Längsseiten und sind daher sehr gut von der Seite her zugänglich. Der Innenraum der Honmaschine, d. h. der Arbeitsraum 115, muss von einem Bediener weder im Betrieb noch bei Wartungsarbeiten betreten werden. Das Maschinenkonzept zeichnet sich durch extrem kurze Nebenzeiten für Werkstückwechsel und Werkzeugwechsel aus.Honing machines of the type shown here allow a very flexible design of a variety of machining processes, which include one or more Honbearbeitungen. A single honing machine usually has no more than four honing spindles and the internal rotary table transfer. The workroom 115 below the machine top is accessible from at least three sides for an operator. The columns supporting the machine head practically do not obstruct the lateral accessibility. In the honing stations, the honing spindles are each facing outwards, ie move in the vicinity of the respective longitudinal sides and are therefore very accessible from the side. The interior of the honing machine, ie the working space 115 , must not be entered by an operator during operation or during maintenance. The machine concept is characterized by extremely short non-productive times for workpiece changes and tool changes.

Modular aufgebaute Honmaschinen der hier gezeigten Art, d. h. Rundtischmodule, eignen sich hervorragend zur Verkettung mit identischen, ähnlichen oder anderen Bearbeitungsmaschinen. Beispielsweise können zwei oder mehr Honmaschinen der in den 1 bis 4 gezeigten Art mit den Längsseiten nebeneinander derart aufgebaut werden, dass die Ladestationen durch den gleichen Portallader angefahren und bedient werden können. Hierdurch sind eine optimale Verteilung von Werkstücken und eine optimale Auslastung der einzelnen Honmaschinen möglich.Modular honing machines of the type shown here, ie rotary table modules, are ideal for linking with identical, similar or other processing machines. For example, two or more honing machines in the 1 to 4 shown type with the long sides next to each other are constructed so that the charging stations can be approached and operated by the same portal loader. As a result, an optimal distribution of workpieces and optimal utilization of the individual honing machines are possible.

Als Fördersystem zur Förderung von Werkstücken zu den Honmaschinen und von den Honmaschinen können beispielsweise Portallader oder auch die interne Beladesysteme genutzt werden. Die Beladung des Rundtischs kann mit Hilfe eines Ladeshuttles hauptzeitparallel erfolgen. Der Pendelschlitten selbst kann mit Hilfe eines Linearportals oder aber auch durch einen Roboter oder manuell beladen werden. Falls ein Laderoboter oder ein Linearportal mit Querhub zur Verfügung steht, kann ohne Shuttle direkt auf den Rundtisch geladen werden. Im Bedarfsfall kann die Verfahrachse des Pendelschlittens auch verlängert werden.As a conveyor system for conveying workpieces to the honing machines and the honing machines, for example, gantry loaders or even the internal loading systems can be used. The loading of the rotary table can take place parallel to the main time with the help of a loading shuttle. The pendulum carriage itself can be loaded with the help of a linear portal or also by a robot or manually. If a loading robot or a linear portal with transverse stroke is available, it is possible to load directly onto the rotary table without a shuttle. If necessary, the travel axis of the pendulum carriage can also be extended.

Mit Hilfe der Honmaschine sind unterschiedliche Honprozesse ohne weiteres realisierbar. Beispielsweise kann die erste Honstation für eine Vorhonoperation und die zweite Honstation für eine Fertighonoperation eingerichtet sein, indem entsprechende Honwerkzeuge angekoppelt werden. Ein zu bearbeitendes Werkstück, das beispielsweise mittels Feinbohren vorbearbeitet wurde, wird zunächst auf dem Pendelschlitten abgesetzt und von diesem auf einer freien Werkstückaufnahme abgesetzt. Durch Drehung des Rundtischs wird das Werkstück dann zunächst zur Vorhonstation gefahren, wo jeweils zwei Bohrungen zeitgleich durch Vorhonen bearbeitet werden. Zur Bearbeitung der anderen Bohrungen des Werkstücks wird der Schlitten dann um einen entsprechenden Verfahrweg verfahren, so dass die Honspindeln dann das andere Paar von Bohrungen bearbeiten können. Nach Abschluss der Vorhonbearbeitung wird der Rundtisch um 180° weitergeschaltet, bis das vorgehonte Werkstück in den Bereich der gegenüberliegenden Honeinheit gelangt, wo dann auf entsprechende Weise die Fertighonbearbeitung stattfindet. Nach Abschluss der Fertighonbearbeitung wird das Werkstück durch 90°-Drehung des Rundtischs zur Ladeposition zurückbewegt, wo es vom Pendelschlitten aufgenommen und nach außen transportiert wird.With the help of honing machine different honing processes can be easily realized. For example, the first honing station for a pre-honing operation and the second honing station for a finishing honing operation can be set up by coupling corresponding honing tools. A workpiece to be machined, which has been preprocessed, for example by means of precision boring, is first deposited on the pendulum carriage and deposited therefrom on a free workpiece holder. By rotation of the rotary table, the workpiece is then first driven to Vorhonstation where two holes are simultaneously processed by pre-honing. For machining the other holes of the workpiece, the carriage is then moved by a corresponding travel, so that the honing spindles can then edit the other pair of holes. After completion of the pre-honing process, the rotary table is indexed by 180 ° until the pre-honed workpiece reaches the area of the opposite honing unit, where the finished honing takes place in a corresponding manner. After completion of the finish honing process, the workpiece is moved back to the loading position by 90 ° rotation of the rotary table, where it is picked up by the pendulum carriage and transported to the outside.

Für eventuell erforderliche Werkzeugwechsel wird ein Schlitten mit zwei Honeinheiten über einen langen Verfahrweg in Richtung des Werkzeugmagazins gefahren, wo ein automatischer Werkzeugwechsel durchgeführt wird, bevor die Honbearbeitung mit neuen Honwerkzeugen fortgesetzt werden kann.For any required tool change, a carriage with two honing units is moved over a long travel path in the direction of the tool magazine, where an automatic tool change is performed before the honing process can be continued with new honing tools.

ZITATE ENTHALTEN IN DER BESCHREIBUNG QUOTES INCLUDE IN THE DESCRIPTION

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Zitierte PatentliteraturCited patent literature

DE 102007045619 B4 [0005]
DE 102004053503 A1 [0006]

Claims

Honing machine ( 100 . 100 ' . 100 '' ) for performing honing operations on at least one bore in a workpiece ( 102 ), in particular for honing cylinder bores in a cylinder crankcase, comprising: a machine base ( 110 ); a plurality of vertical stands arranged in the edge region of the machine base ( 112A to 112D ); a machine head worn by the uprights ( 120 ) spaced above the machine base; a rotary table arranged on the machine base ( 130 ) around a vertical rotary table axis ( 134 ) is rotatable and a plurality of workpiece holders ( 135 ), which are arranged at a radial distance from the rotary table axis offset from each other in the circumferential direction such that a workpiece received in a workpiece holder by rotation of the rotary table successively to different workstations ( 140 . 150 . 160 ) of the honing machine is transportable; wherein at least one of the workstations is an honing station comprising at least one of the machine top ( 120 ) worn honing unit ( 180 ), which has a honing spindle which is rotatable about a vertical spindle axis and parallel to the spindle axis back and forth; the honing unit being mounted on a carriage ( 200 ) mounted on the machine head ( 120 ) will be carried.

Honing machine according to claim 1, characterized in that the carriage at the top of the machine head outside the working space ( 115 ) is arranged.

Honing machine according to claim 1 or 2, characterized in that the carriage ( 200 ) can be moved linearly along a direction of travel which is tangential to a reference circle lying centrally of the rotary table axis ( 137 ) runs.

Honing machine according to claim 1, 2 or 3, characterized in that in the working area of the carriage ( 200 ) a tool changing device ( 220 ) is arranged such that the honing unit for a tool change between the honing station and the tool changing device is movable.

Honing machine according to one of the preceding claims, characterized in that between the machine base ( 110 ) and the machine head ( 120 ) a work space ( 115 ) of the honing machine is formed, wherein the machine upper part closes the working space upwards in such a way that components of the honing unit arranged above the machine upper part are protected towards the working space by the machine upper part.

Honing machine according to claim 5, characterized in that the working space ( 112 ) in areas between the stands ( 112A to 112D ) is accessible from the side for an operator.

Honing machine according to one of the preceding claims, characterized in that the machine base ( 110 ) has a rectangular cross section with two opposite longitudinal sides ( 105 . 106 ) and perpendicular to extending transverse sides, wherein on each of the longitudinal sides of an honing station ( 150 . 160 ) is arranged.

Honing machine according to one of the preceding claims, characterized in that the machine base ( 110 ) has a rectangular cross section with two opposite longitudinal sides ( 105 . 106 ) and perpendicular to extending transverse sides, wherein the rotary table ( 130 ) in the middle between the long sides ( 105 . 106 ) is arranged.

Honing machine according to one of the preceding claims, characterized in that the machine base ( 110 ) perpendicular to a direction of travel of the carriage ( 200 ) has a width which is in the range of 2000 mm to 2500 mm.

Honing machine according to one of the preceding claims, characterized in that the machine upper part ( 120 ) in a direction parallel to a direction of travel of the carriage ( 200 ) extending longitudinal direction shorter than the machine base ( 110 ), wherein at a front side of the honing machine, the machine base protrudes beyond a front edge of the machine head such that a protruding area ( 114 ) of the machine base is freely accessible from above.

Honing machine according to one of the preceding claims, characterized in that the rotary table has a diameter which is more than 60% of a transversely measured width of the machine base.

Honing machine according to claim 11, characterized in that the diameter is between 70% and 90% of the width.

Honing machine according to one of the preceding claims, characterized in that at least one honing station has two or more honing units which can work simultaneously.

Honing machine according to claim 13, characterized in that two honing stations ( 150 . 160 ) are provided with two honing units.

Honing machine according to one of the preceding claims, characterized in that a workpiece holder for receiving a Cylinder crankcase ( 102 ) is formed with a plurality of cylinder bores arranged in series with mutually parallel cylinder axes such that all cylinder axes are in a common tangential plane ( 136 ) to the reference circle ( 137 ) are located when the cylinder crankcase is positioned by the rotary table in a machining position.

Honing machine according to one of the preceding claims, characterized in that one of the workstations has a charging station ( 140 ) for loading and unloading the rotary table ( 130 ).

Honing machine according to claim 16, characterized in that the charging station ( 140 ) is arranged on a transverse side of the machine base.

Honing machine according to claim 16 or 17, characterized in that the charging station is a pendulum carriage ( 142 ) between an inner end position for loading and unloading the rotary table and an outer end position outside the working space defined by the machine base and the machine top part ( 115 ) of the honing machine is movable.

Production plant, in particular for machining cylinder crankcases, with a plurality of processing machines for processing a workpiece and with a conveyor system for conveying workpieces to the processing machines and from the processing machines, characterized in that at least one of the processing machines is a honing machine according to one of claims 1 to 18.

Production plant according to claim 19, characterized in that for a loading and unloading of the rotary table ( 130 ) in the area of a charging station ( 140 ) the honing machine is provided with at least one of the following devices: a pendulum carriage ( 142 ) between an inner end position for loading and unloading the rotary table and an outer end position outside the working space ( 115 ) of the honing machine is movable; a portal loader ( 300 ) with a horizontally and vertically movable gripper arm ( 310 ), which is completely outside the workspace 115 the honing machine moves; an internal loading system ( 400 ), which is adapted to move a workpiece directly from a pick-up station outside the working area ( 115 ) and on the rotary table ( 130 ) to sell; a loading robot; a linear portal with transverse stroke.