DE2049300C3 - Honstange für elektrochemisches Honen - Google Patents

Description

Die Erfindung betrifft eine Honstange für elektrochemisches Honen mit einem rohrförmigen Mantel, der

ίο mindestens teilweise aus einem hoch leitfähigen Werkstoff, insbesondere aus Kupfer, besteht.

Beim Honen von längeren Werkstückbohrungen erfolgt die Übertragung der Drehmomente sowie der Zug- und Druckkräfte von der Maschinenspindel auf das Honwerkzeug über eine Honstange, die meist hohl ausgebildet ist und eine Zustellstange aufnehmen kann, welche durch hydraulische, pneumatische, elektrische oder mechanische Miuel die Zustellung der Honsteine über einander zugeordnete Schrägflächen im Honwerkzeug bewirkt. Dabei muß die Verbindung von Honstange und Honwerkzeug so ausgebildet sein, daß die Honstange selbst tief in die zu bearbeitende Bohrung eintauchen kann. Beim elektrochemischen Honen müssen die elektrolytisch wirksamen Arbeitsflächen außerdem noch mit elektrischem Strom in der Größenordnung von 1000 A bis 20 000 A möglichst ohne große Verluste versorgt werden. Eine ΐ lonstange für EC-Honen muß also auch diese Ströme an das Honwerkzeug übertragen, darf aber selbst am elektrochemischen Abtrag nicht teilnehmen.

Üblicherweise ist das Honwerkzeug als elektrischer Leiter ausgebildet und an allen Flächen, die nicht abtragen sollen, mit einer Isolierung überzogen («Maschinenmarkt«, Jahrgang 75 (1969), Nr. 52, Seite 1169 bis 1172).

Der Erfindung liegt also die Aufgabe zugrunde, eine Honstange für elektrochemisches Honen zu schaffen, die eine störungsfreie Übertragung der hohen elektrischen Ströme und der mechanischen Bearbeitungskräfte auf das Honwerkzeug bei leichter Lösbarkeit der Verbindung gewährleistet.

Zur Lösung dieser Aufgabe ist erfindungsgemäß vorgesehen, daß im vorderen, werkzeugseitigen Ende der Honstange ein schlanker Kontaktinnenkegel und davor ein Muttergewinde, insbesondere ein Trapezgewinde, angeordnet und komplementär zu entsprechenden Teilen des Honwerkzeugs ausgebildet sind

Es ist üblich, Honwerkzeuge an ihrem oberen Ende mit einem Außenkegel zu versehen, dem ein Innenkegel zur Aufnahme und Befestigung an der Maschine entspricht.

Es ist auch ein Elektrodenkopf für funkenerosive oder elektrochemische Bearbeitung bekannt, der im vorderen, werkzeugseitigen Ende einen schlanken Kontaktinnenkegel aufweist, in den ein entsprechender Außenkegel der Elektrode mittels einer an der Elektrode angreifenden Überwurfmutter hineingepreßt werden kann, um einen geringen elektrischen Übergangswiderstand und einwandfreie mechanische Befestigung und Zentrierung zu gewährleisten (CH-PS 4 10 227). Diese Konstruktion eignet sich aber nicht für eine Honstange, da sie das Eintauchen in die Bohrung nicht zuläßt.

Weitere Ausgestaltungen und zweckmäßige Weiterbildungen ergeben sich aus den Unteransprüchen. In Verbindung mit den Zeichnungen werden nachfolgend Ausführungsbeispiele erläutert. Es zeigt

Fig. 1 eine erfindungsgemäße Honstange im Axialschnitt,

F i g. 2 und F i g. 3 zwei weitere Ausführungsbeispiele von Honstangen im Axialschnitt,

F i g. 4 ein Schnitt nach der Linie IV-IV in 3.

Wie F i g. 1 zeigt, besteht eine erfindungsgemäße Honstange im wesentlichen aus einem dickwandigen Rohr 1 aus einer hochfesten und elektrisch hochleitfähigen Kupferlegierung, z. B. der unter dem Warenzeichen »Eimedur X« bekannten Legierung. Am oberen, bzw. maschinenspindelseitigen Ende ist das Rohr 1 mit einem flanschartigen Anschlußstück 2 mit geeigneten Mitteln, z. B. durch Hartlöten, fest verbunden. Das Anschlußstück 2 weist einen zylindrischen Paßteil 3 und einen ringscheibenförmigen Flanschteil 4 zum Anschluß an die strichpunktiert dargestelle Maschinenspindel 5 mit Hilfe einer Überwurfmutter 6 auf. Die Übertragung der Drehmomente erfolgt über mindestens eine, vorzugsweise zwei Paßfedern 7, die in Nuten 8 im Paßteil 3 festsitzen und in entsprechende Nuten in der Maschinenspindei 5 eingreifen. Das Anschlußstück 2 'lmgibt die Honstange 1 mit einer deren Außendurchmesser entsprechenden Bohrung, so daß es gegenüber der Honstange 1 genau zentriert ist

Am werkzeugseitigen Ende ist das Rohr 1 mit einem Innenkonus 9 und einem davor liegenden Trapezgewinde 10 für den Anschluß eines strichpunktiert angedeuteten Honwerkzeuges 11 versehen. Der Innenkonus 9 gewährleistet in Verbindung mit dem Trapezgewinde IQ* eine feste, großflächige Verbindung der Honstange mit der Honahle, wie es für das verlustfreie Übertragen größerer Ströme vorteilhaft ist.

In einer zentralen, durchgehenden Bohrung 12 des Rohres 1 ist eine Stange 13 geführt, die über eine bajonettartige Kupplung 14 mit einer nicht näher dargestellten Zustelleinrichtung für die Honahle 11 gekuppelt ist. Das Rohr 1 ist an seinem äußeren Umfang vollkommen mit einer 0,3 mm starken, elektrisch nichtleitenden, abriebfesten Schicht 15 ummantelt, vorzugsweise mit einer Schicht aus Oxydkeramik, die mit einem Epoxydharz zusätzlich versiegelt ist.

Bei der in F i g. 2 dargestellten Ausführungsform für Honwerkzeuge größeren Arbeitsdurchmessers besteht der Mittelteil Xa der Honstange im wesentlichen aus zwei ineinandergeschobenen, achsgleichen Rohren 16, 17, wobei das innere Rohr 16 aus einem hochfesten, nicht rostenden Stahlrohr zum Übertragen der auftretenden Kräfte und das andere, äußere Rohr 17 aus einem elektrisch hochleitfähigen Werkstoff, z. B. Elektrolytkupfer, besteht. Das innere Rohr 16 liegt mit seiner Außenumfangsfläche 18 an der Innenfläche 19 des Rohres 17 an.

Am maschinenseitigen Einspannende der Honstange ist an den Rohren 16,17 ein Anschlußstück 2a befestigt. Dieses ist zweiteilig ausgebildet und besteht aus einem hülsenförmigen Paßteil 3a, das aus Stahl hergestellt und mit zur Honstange 8 parallelen Schrauben 20 mit einem aus einer Kupferlegierung gefertigten Flanschten 4a verschraubt ist. Das Paßteil 3a umgibt dew hinteren, über das hintere Ende des äußeren Rohres 17 vorstehenden Endabschnitt 21 des inneren Rohres 16 in zentrierender Anlage und ist mit diesem, beispielsweise durch Schweißen, fest verbunden. Das Flanschtet 4a ist mit dem äußeren Rohr 17 durch Hartlöten fest verbunden.

Am werkzeugseitigen Ende der Honstange ist ein wsiteres Anschlußstück 23 vorgesehen, an welchem über einen Innenkonus 9a und ein Trapezgewinde 10a Honwerkzeuge befestigt werden. Das Anschlußstück 23, das vorzugsweise auch aus einer hochfesten Kupferlegierung besteht, ist durch ein Innengewinde mit einem Gewindeabschnitt 24 des inneren Rohres 16 verbunden, der über das vordere Ende des äußeren Rohres 17 vorsteht. Ein hinter dem Innengewinde liegender Mantelansatz 25 des Anschlußstückes 23 umgibt das vordere, im Durchmesser reduzierte Ende 26 des äußeren Rohres 17 nach Art einer Steckverbindung und ist mit dem äußeren Rohr 17 hartverlötet.

Das äußere Rohr 17 und das Anschlußstück 23 sind auf ihrem äußeren Umfang vollständig mit einer 0,1 bis 0,5 mm starken Kunststoffschicht 15a ummantelt.

In der zentralen durchgehenden Bohrung 12a des Rohres 16 ist ein Zustellrohr 13a verschiebbar gelagert, das am hinteren Ende ein bajonettartiges Anschlußstück 14a zum Anschluß an die Zustelleinrichtung der Honmaschine und am vorderen Ende ein Druckstück 27 zum Betätigen der Zustellorgane der Honwerkzeuge trägt.

Bei dem in den F i g. 3 und 4 dargestellten Ausführungsbeispiel sind die Rohre 16/), 17Z> der Honstange Xb in ihren Durchmessern so gewählt, daß zwischen ihnen ein zur Honstangenachse konzentrischer Ringspalt 28 gebildet ist, der über die ganze Länge des äußeren Rohres 176 reicht. Das innere Rohr 166 ist gegen das äußere Rohr 176 durch ringsegmentförmige Distanzstücke 29 abgestützt. Im Paßteil 36 des maschinenseitigen Anschlußstückes 2b sind von einer Stirnseite zur anderen Stirnseite führende, zur Honstangenachse geneigte Bohrungen 30 vorgesehen, durch die dem Ringspalt 28 Kühlmittel, vorzugsweise Elektrolyt zugeführt werden kann. Die vordere Stirnfläche des an dem Flanschtet 4b befestigten Paßteiles 3b liegt mit Abstand von der hinteren Stirnfläche 22b des äußeren Rohres 176, so daß ein ungehinderter Übertritt der Flüssigkeit von den Bohrungen 34 in den Ringspalt 28 gewährleistet ist. Unmittelbar hinter dem Gewindeansatz 246 weist das innere Rohr 166 Querbohrungen 31 auf, die den Ringraum 28 mit dem im vorderen Bereich im Durchmesser erweiterten Teil 32 der zentralen Bohrung \2b, in welcher die Zustellstange 136 gelagert ist, verbinden und damit eine Leitungsverbindung zum Anschlußende des nicht dargestellten Honwerkzeuges bilden.

Hierzu 3 Blatt Zeichnungen

Claims (9)

Patentansprüche:

1. Honstange für elektrochemisches Honen mit einem rohrförmigen Mantel, der mindestens teilweise aus einem hochleitfhäigen Werkstoff, insbesondere aus Kupfer besteht, dadurch gekennzeichnet, daß im vorderen, werkzeugseitigen Ende der Honstange ein schlanker Kontaktinnenkegel (9 bzw. 9a) und davor ein Muttergewinde, insbesondere ein Trapezgewinde (10 bzw. 10a) angeordnet und komplementär zu entsprechenden Teilen des Honwerkzeugs ausgebildet sind.

2. Honstange nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß der Kontaktinnenkegel (9 bzw. 9a) und das Muttergewinde (10 bzw. 10a) sich in einem getrennt hergestellten Anschlußstück (23) befinden, das mit dem Mantel (16, 17) der Honstange durch ineinandergreifende, profilierte Formschlußglieder (24) — vorzugsweise ein am Anschiußstück vorgesehenes Innengewinde und einen Gewindezapfen am vorderen Ende des Mantels (16) — verbunden sind.

3. Honstange nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, daß das Anschlußstück (23) mit gleichem Außendurchmesser wie die übrige Honstange ausgebildet ist und vorzugsweise einen vorderen, gegenüber den Formschlußgliedern (24) in Achsrichtung der Honstange zurückversetzten Endabschnitt (26) des Mantels (17) in zentrierender Anlage umgreift und mit diesem, insbesondere durch Lötung, fest verbunden ist.

4. Honstange nach einem der Ansprüche 1 bis 3, dadurch gekennzeichnet, daß der Mantel der Honstange (1) zwei gleichachsig ineinanderliegende, rohrförmige Stangenteile (16, 17 bzw. 16/), 176) enthält, von denen der innenliegende Stangenteil (16, 16/)) aus hochfestem Werkstoff, insbesondere aus Stahl, und der außenliegende Stangenteil (17, 17/)) aus dem elektrisch hochleitfähigen Werkstoff insbesondere aus Elektrolytkupfer besteht.

5. Honstange nach Anspruch 4, dadurch gekennzeichnet, daß der Außenumfang (18 bzw. 18/)) des inneren Stangenteiles (16,16b) am Innenumfang (19 bzw. 19/)) des äußeren Stangenteiles (17, 17/)) unmittelbar anliegt.

6. Honstange nach einem der Ansprüche 1 bis 5, dadurch gekennzeichnet, daß am hinteren, maschinenseitigen Ende der Honstange (1) ein wenigstens teilweise aus hochleitfähigem Werkstoff, insbesondere aus einer Kupferlegierung bestehendes Verbindungsstück (2, 2a, 2b) für die Maschinenspindel (5) der Honmaschine vorgesehen ist, das einen hinteren, insbesondere zylindrischen Paßteil (3, 3a, 3b), und einen sich daran nach vorne anschließenden Flanschteil (4,4a, 4/)) aufweist.

7. Honstange nach Anspruch 6, dadurch gekennzeichnet, daß das maschinenseitige Verbindungsstück (2a, 2b) zweiteilig ausgebildet ist, wobei das Paßteil aus Stahl od. dgl. und das Flanschteil (4a, Ab) aus einer Kupferlegierung besteht.

8. Honstange nach Anspruch 4, dadurch gekennzeichnet, daß zwischen den Stangenteilen (16/), 17/)) ein Ringspalt (28) vorgesehen ist, der als Leitungskanal für die Elektrolytflüssigkeit dient.

9. Honstange nach Anspruch 8 mit einer für die Aufnahme einer Zustellstange dienenden zentralen Längsbohrung, dadurch gekennzeichnet, daß die zentrale Längsbohrung (12/)) an ihrem werkzeugseitigen Ende in einen erweiterten Bohrungsabschnitt

(32) übergeht, der über Querbohrungen (31) in inneren Stangenteil (16/)) mit dem Ringspalt (28) verbunden ist.