DE2308988A1 - Honwerkzeug - Google Patents

Description

DIPL.-ING. H. FINK PATENTANWALT · D 7300 ESSLINGEN BEI STUTTGART · HINDENBURGSTRASSE Potentonwolt Fl N K ■ D 7300 Eitlingen (Nacfcor), HlndenburpilroB« «

22.Febr.1973 R P 6056

Johannes Grammlich, 7441 Hardt, Pfeiferstraße 18

"Honwerkzeug"

Die Erfindung betrifft ein Honwerkzeug mit radial angeordneten, insbesondere radial nach, innen gerichteten Honsteinen, mit in radialer Richtung verstellbaren Steinhaltern und mit einem Stellring zum Verstellen der Steinhalter.

Bei einem bekannten Außenhonwerkzeug für kurze Wellen und Zapfen sind die Honsteinhalter und die Honsteine nach innen gerichtet. Die Honsteine werden von einem außen liegenden Konuaring gehalten, der bei einer hydraulisch betätigten Abwärtsbewegung die Honsteine nach innen an das Werkstück andrückt (Lueger Lexikon der Technik, 4»Auflage 1967, Band 8,

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Die vorliegende Erfindung hat ein Honwerkzeug zur Aufgabe, das bei einfachem Aufbau und sicherer Wirkungsweise bei Vertikal- und Horizontalmaschinen eingesetzt werden kann. Diese Aufgabe wird erfindungsgemäß dadurch gelöst, daß ein Tragring zum Lagern der Steinhalter vorgesehen ist und daß der Stellring gegenüber dem Tragring drehbar gelagert und mit den Steinhaltern über je ein Verbindungsglied verbunden ist. Die Anwendung eines Tragringes neben dem Stellring erlaubt einen übersichtlichen Aufbau des Werkzeuges und eine einfache Verbindung zwischen dem Stellring und dem Steinhalter. Die ganze Anordnung ist einfach zu betätigen und hat eine hohe Lebensdauer. Sie kann je nach der radialen Anordnung von Tragring und Stellring zum Außen- oder Innenhonen verwendet werden, ist jedoch insbesondere zum Außenhonen vor allem langer Werkstücke geeignet.

Bei einer besonders günstigen Weiterbildung ist der Steinhalter mittels eines Schwenkhebels am Tragring schwenkbar gelagert und das Verbindungsglied ist ein mit dem Schwenkhebel verbundener Lenker. Die Anordnung eines Schwenkhebels ergibt eine einfache und sichere Führung des Steinhalters im wesentlichen in radialer Richtung unter geringstmöglichem Reibungswiderstand und erlaubt die Anordnung eines verhältnismäßig langen Lenkers, der im wesentlichen in Umfangsrichtung des Stellringes angeordnet ist.

Eine leichte Bewegbarkeit des Stellringes ergibt sich dadurch, daß dieser auf Rollen drehbar gelagert ist, die sich auf der vom Tragring abgewandten Seite des Stellringes befinden.

Eine Einstellmöglichkeit des Honwerkzeuges nach dem Werkstück wird dadurch erreicht, daß der Tragring über Axiallager mit einem Tragbock verbunden ist und daß mindestens einea der Axiallager in radialer Richtung einstellbar ist. Das einstell-

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bare Axiallager ist das Führungslager, während die übrigen Lager eine Bewegung des Honwerkzeuges in radialer Richtung ermöglichen.

Bei Anordnung des Werkstückes mit waagerechter Achse ist der Tragring mittels einer Feder unterstützt und mittels einer Buchsen-Zapfen-Ver "bindung gegen eine Lageveränderung in waagerechter Ebene gesichert. Die Feder nimmt im wesentlichen das Gewicht des Honwerkzeuges auf und erlaubt dessen Einstellung gegenüber dem Werkstück in senkrechter Ebene.

V/eitere Vorteile der Erfindung ergeben sich aus den übrigen Ansprüchen, der Beschreibung und der Zeichnung. In dieser ist eine Honmaschine mit einem Honwerkzeug als Ausführungsbeispiel des Gegenstandes der Erfindung schematisch dargestellt. Es zeigen

Fig. 1 eine Seitenansicht der Honmaschine in Ausschnitten, Fig. 2 einen Schnitt nach Linie II-II in Fig. 1, Fig. 3 einen Schnitt durch das Honwerkzeug nach Linie III-III in Fig. 1 in größerem Maßstab,

Fig. 4 und 5 Schnitte nach den Linien IV-IV bzw. V-V und Va-Va in Fig. 3 wieder in größerem Maßstab, wobei der Schnitt V-V den linken und mittleren Teil und der Schnitt Va-Va den rechten Teil in Fig. 1 betrifft, Fig. 6 eine Meßvorrichtung in gleicher Ansicht wie Fig. 3·

Eine Honmaschine 1 hat ein Maschinenbett 2, auf dem eine mittä-s eines Antriebsmotors 3 antreibbare Spindel 4 mit waagerechter Achse in einem Spindelstock 5 drehbar gelagert ist. Auf dem vom spindelseitigen Ende abgewandten Ende der Honmaschine ist ein längs des Maschinenbettes 2 einstellbarer Reitstock 6 angebracht. Zwischen der Spindel 4 und dem Reitstock 6 ist ein zu honendes rohrförmiges Werkstück 7 mit waagerechter Achse angeordnet.

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Auf der Oberseite des Maschinenbettes 2 ist ein ',fagen 9 längs verfahrbar, der mittels einer längs des Maschinenbettes 2 angeordneten Antriebsspindel 10 antreibbar ist. Der Wagen 9 trägt eine Sfütze 11 für das Werkstück 7 und einen Tragbock zur Anbringung eines Honwerkzeuges 13· Am Wagen ist noch ein Schlauchhalter 14 für die Halterung von Schläuchen und dgl. angeordnet, v/elche für die Zufuhr von Kühlflüssigkeit und dgl. dienen. Außerdem ist am Wagen 9 noch ein Übertragerglied 15 für die Übertragung von aus einem längs verschiebbar angeordneten Steuerkasten 16 stammenden Steuerimpulsen auf das Honwerkzeug 13 vorgesehen. Die Längsspindel 10 ist entlang der Honmaschine 1 mittels nicht dargestellter senk- und hebbarer Stützglieder unterstützt.

Der Tragbock 12 hat ein Durchgangsloeh für das V/ericstück 7· Seitlich am Tragbock 12 sind in gleichen Umfangsabstanden vier Axiallager 19 bis 22 angeordnet (Pig. 3 bis 5). Jedes Axiallager hat einen am Tragbock 12 befestigten Tragkörper 23 bzw. 24. In den Tragkörper ragt ein Befestigungsglied 25 hinein, das ein iLanschartig erweitertes Endstück 26 hat. Zwischen dem Endstück 26 und dem nach innen ragenden Rand des Tragkörpers 23 bzv/. 24 auf der einen Seite und einem am Tragbock befestigten Lagerstück 27 auf der andern Seite ist je ein aus in einem Käfig angeordneten Kugeln gebildetes Wälzlager 28 angeordnet. Bei den Axiallagern 2o und 21 ist das Endstück 26 mittels Stellschrauben 29 feststellbar.

Die Befestigungsglieder 25 bzw. 25a der Axiallager 19 bis 22 sind in einen Tragring 31 bzw. einen daran befestigten Teil eingeschraubt, der über drei als Abstandhalter dienende Lagerbolzen 32 bis 34 mit einem Hilfstragring 35 verbunden ist.· Der Tragring 31 und der Hilfstragring 35 sind koaxial angeordnet. Zur Verbindung des Tragringes 31 mit dem Hilfstragring 35 dienen auch damit verschweißte, im Querschnitt T-förmige

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Verbindungsstücke 36, von denen ein Teil radial und.der andere Teil in Umfangsrichtung des Tragringes 31 verläuft.

Der Tragring 31 ist an seiner Unterseite durch ein Tellerfederpaket 39 abgestützt, das einen am Tragring 31 befestigten Zapfen 40 umgibt, der mit radialem Spiel in eine am Tragbock 12 angebrachte Buchse 41 eingreift.

Auf jedem der Lagerbolzen 32 bis 34 ist je ein Schwenkhebel 43 bzw. 43a bzw. 43b mittels je eines Wälzlagers schwenkbar gelagert. Jeder der Schwenkhebel trägt an seinem freien Ende einen lösbar darin eingesetzten Steinhalter 44, an dem mindestens ein Honstein 45 befestigt ist. Die Schwenkhebel 43 sind an ihren Seitenflächen mit Lagerschichten 46,47 versehen, die ein gutes Gleitverhalten mit dem Werkstoff des Tragringes 31 bzw. des Hilfstragringes 35 aufweisen.

Zwischen dem kreisförmigen Tragring 31 und dem kreisförmigen Hilfstragring 35 ist in radialem Abstand davon ein kreisförmiger Stellring 50 angeordnet, der auf vier in gleichen Zentriwinkeln und in gleichen radialen Abständen angeordneten Rollen 51 an seinem Außenumfang drehbar gelagert ist. Jede der Rollen 51 ist mittels eines Wälzlagers 52 auf einem Lagerzapfen 53 drehbar gelagert, der in einem haubenförmigen Lagerträger 54 bzw. 54a befestigt ist. Der Lagerträger 54 ist an dem Tragring 31 und dem Hilfstragring 35 und der Lagerträger 54a bzw. 54b an dem Tragbock 12 angebracht.

Der Stellring 50 ist jeweils mittels eines Verbindungsgliedes 57 mit dem Schwenkhebel 43, mittels eines Verbindungsgliedes 57a mit dem Schwenkhebel 43a und mittels eines Verbindungsgliedes 57b mit dem Schwenkhebel 43b verbunden. Die Ver-

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bindungsglieder 57, 57a und 57b weisen jeweils zu beiden Seiten des Stellringes 50 und dea Schwenkhebels 43, 43a bzw. 43b angeordnete Lenker 57, 57a bzw. 57b auf. Die Verbindung zwischen dem Verbindungsglied 57, 57a bzv/. 57b und dem Stellring 50 einerseits und dem Schwenkhebel 43,43a bzw. 43b andererseits geschieht jeweils durch Lagerzapfen 58 bzw. 59·

Ein Arbeitszylinder 61 ist mit seinem Mantelgehäuse am Lagerträger 54a und mit seiner Kolbenstange am Stellring 50 angelenkt und dient zum Verstellen des Stellringes 50 gegenüber dem Tragring 31, wodurch die Schwenkhebel 43,43a und 43b in radialer Richtung schwenkbar sind. Der Arbeitszylinder 61 ist in bekannter Weise mit einer Druckluft, Druckflüssigkeit oder dgl. fördernden, nicht dargestellten Druckmittelquelle über steuerbare Ventile verbindbar. Auf der vom Arbeitszylinder abgewandten Seite ist am Lagerträger 54b ein mittels eines Meßgewindes, Meßschraube oder dgl. fein einstellbarer Anschlagkörper 62 vorgesehen, der mit einem am Stellring 50 befestigten Anschlagstück 63 zusammenarbeitet, das einen ebenfalls mit dem Stellring zusammenwirkenden Schalter 87 trägt.

In die Schwenkhebel 43,43a,43b sind wie dargestellt unterschiedliche Steinhalter 44,44a,44b für die Aufnahne mindestens eines Honsteines 45 einsetzbar, wobei natürlich für das Bearbeiten jedes Werkstückes jeweils gleiche Steinhalter 44 bzw. 44a bzw. 44b und gleiche Honsteine verwendet werden. Je nach den radialen Abmessungen der Steinhalter 44 bzw. 44a bzw. 44b können Werkstücke 7 mit unterschiedlichen Durchmessern bearbeitet werden. Das Honwerkzeug 13 kann sich aufgrund seiner Anbringung an den vier Axiallagern 20 bis 22 und seiner Abstützung mittels des Tellerfederpaketes 39 der Außenkontur des Werkstückes 7 entsprechend einstellen, wobei diese Außen-

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kontur mit fortschreitender Bearbeitung sich immer mehr der Idealform einea Zylindermantels nähert. Die Bearbeitungsstelle des Werkstückes 7 kann über beidseitig des Hon^/erkzeuges 13 ringförmig angeordneten Zufuhrrohren 64 ir:it Kühlflüssigkeit beaufschlagt v/erden. Mit Hilfe des Anschlagkörpers 62 läßt sich der Durchmesser der von den Honsteinen 45 zu bearbeitenden Fläche fein einstellen.

Mit dem Hilfsträgerring 35 ist auf der vom Tragring 31 abgewandten Seite ein nur in Pig. 6 dargestellter Meßring 68 nachgiebig, d.h.. lose schwimmend, verbunden. Zur Verbindung dienen in den Hilfsträgerring 35 eingeschraubte, nicht dargestellte Schrauben, die Verbindungslöcher 69 io Keßring 63 mit Spiel durchsetzen. Der Meßring 68 ist mittels drei radial angeordneten Federn 70, die sich in am Meßring befestigten Federbuchsen 71 befinden, über jeweils einen in die Peder ragenden Stift 72 gegenüber einem winkelförmigen Stützglied 73 abgestützt. Die Stützglieder 73 sind in nicht dargestellter Weise an dem Hilfstragring 35 befestigt.

In den Meßring 68 sind drei Meßfüße 75 eingeschraubt, an deren nach innen ragenden Enden jeweils ein Gleitschuh 76 aus einem gut gleitenden Werkstoff angebracht ist, der zur Anlage an dem Werkstück 7 dient. Mittels der Meßfüße 75 und der Gleitschuhe 76 wird der Meßring 68 gegenüber dem Werkstück 7 abgestützt, wobei zwischen den Gleitschuhen 76 und dem Werkstück 7 jeweils ein Spiel von etwa 0,5 mm vorgesehen ist.

An dem Meßring 68 sind außerdem drei Gewindebuchsen 79 "befestigt, in welche der radial angeordnete Zylindermantel je eines insbesondere kurzhubigen Arbeitszylinders 80 eingeschraubt ist. Der Zylindermantel ist haar durch gegenüber den Meßring radial einstellbar und seine Lage ist mittels einer

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am Meßring 68 befestigten Klemmschelle 79 festlegbar. Der Anschlag für den Kolben bzw. der Ausfahranschlag für die Kolbenstange 82 des Arbeitszylinders ist dadurch in seiner radialen Lage einstellbar und festlegbar. An dem freien ±lnde der Kolbenstange 82 des Arbeitszylinders ist jeweils eine zur Anlage an das Werkstück 7 bestimmte Meßkugel 83 befestigt. Die Kolbenstange 82 ist von einem von der Gewindebuchse 79 bis zum Halter für die Meßkugel 83 reichenden Schutzbalg umgeben. Anstelle eines hydraulischen oder pneumatischen Arbeitszylinders kann als Antrieb für die Meßkugel 83 auch ein Magnet oder dgl. vorgesehen sein.

An mindestens einer der Kolbenstangen 82, vorzugsweise an allen Kolbenstangen, ist wie bei dem oberen Arbeitszylinder dargestellt ein Betätigungsglied 85 befestigt, das mit einem Endschalter 86 zusammenwirkt. Der betätigte Endschalter 86 trennt die Honmaschine 1 von ihrer Energiequelle. Der Schalter 87 dient zum Trennen und Verbinden der Arbeitszylinder 80 von bzw. mit einer nicht dargestellten Druckmittelquelle.

Zum Justieren des Meßringes 68, der Meßfüße 75 und der Meßkugeln 83 wird eine Lehre mit dem Außendurchmesser eines fertig bearbeiteten Werkstückes 7 benutzt. Die Gleitschuhe der Meßfüße/werden so an die Lehre angestellt, daß noch ein Spiel von etwa 0,5 mm vorhanden ist. Die Kolbenstangen 82 der Arbeitszylinder 80 v/erden ganz ausgefahren und zur Anlage an die Lehre für das Werkstück 7 gebracht. Die Zylindermäntel der Arbeitszylinder 80 werden hierbei in radialer Richtung derart eingestellt, daß bei vollem Ausfahren der Kolbenstangen 82, wobei die Kolben an den Anschlägen der Zylindermäntel anliegen, die Kugeln 83 die Lehre für das Werkstück 7 gerade berühren. Die Kugeln 83 bilden bei ganz ausgefahrenen Kolben-

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stangen 82 somit ein Meßkaliber für das zu bearbeitende Werkstück. In der ganz ausgefahrenen Lage der Kolbenstange 82 des oberen Arbeitszylinders wird der Schalter 86 betätigt, wodurch die Honmaschine 1 von ihrer Energiequelle getrennt wird.

Der einstellbare Anschlagkörper 62 wird derart eingestellt, daß beim Anliegen der Honsteine 44 an der Lehre der Schalter 87 betätigt wird, welcher zum Steuern der Druckmittelzufuhr zu den Arbeitszylindern 80 dient. Der Schalter 87 wird in der Praxis dann betätigt, wenn das Bearbeitungsmaß abzüglich des Abriebes der Honsteine erreicht ist, so daß die Kolbenstangen 82 kurz vor Erreichen des Endmaßes des Werkstückes ausgefahren werden. Sobald das Fertigmaß erreicht ist, wird der Schalter 86 für das Abstellen der Honmaschine 1 betätigt, wodurch die Kolbenstangen 82 zurückfahren.

Die Arbeitszylinder 80 können einfach wirkend ausgebildet sein, wobei zum Ausfahren der Kolbenstangen 82 Druckmittel und zum Einfahren der Kolbenstangen 82 eine Rückholfeder dient. Statt eines Schalters 86 kann wie erwähnt mehr als ein Schalter vorgesehen werden, wobei jeder Schalter von einer andern Kolbenstange 82 betätigbar ist und wobei die Honmaschine 1 erst abgestellt wird, wenn alle Schalter betätigt sind.

An Stelle eines achteckigen Meßringes 68, an dem die Federn 70, die Meßfüße 75 und die Arbeitszylinder 80 nicht unter gleichen Zentriwinkeln angeordnet werden können, kann ein anders gestalteter Meßring verwendet werden, an dem die vorgenannten Einrichtungen jeweils unter gleichen Zentriwinkeln anbringbar sind. Wesentlich ist, daß jeweils eine stabile Dreipunktabstutzung erreicht wird.

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Las Honwerkzeug mit Meßeinrichtung kann nicht nur bei waagerecht angeordnetem Werkstück mit waagerechter Achse, sondern auch bei anders, insbesondere lotrecht, angeordnetem Werkstück mit lotrecht oder dgl. angeordneter Achse verwendet werden.

Es ist auch möglich, das Honwerkzeug 13 an einem noch unbearbeiteten Werkstück 7 auszurichten, wobei die Honsteine 4-5 an die Außenseite des Werkstückes angelegt werden und der Anschlagkörper 62 an das Anschlagstück 63 derart angestellt wird, daß es daran anliegt und den Schalter 87 betätigt. Danach wird der Anschlagkörper 62 um die Bearbeitungszugabe zurückgestellt. In gleicher Weise können die Meßkugeln 83 ausgerichtet werden, indem die Zylindermäntel jedes ArbeitsZylinders 80 zunächst nach dem unbearbeiteten Werkstück 7 ausgerichtet und dann um das Bearbeitungsmaß radial nach innen angestellt werden.

Bei entsprechendem Innendurchmesser eines rohrförmigen Werkstückes 7 kann das Honwerkzeug 13 und gegebenenfalls auch dessen Meßeinrichtung gemäß Fig. 6 so 'ausgebildet werden, daß eine Innenbearbeitung mit radial nach außen gerichteten Honsteinen möglich ist.

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Claims (14)

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   Ansprüche

   onwerkzeug mit radial angeordneten, insbesondere radial [s

   ch innen gerichteten Honsteinen, mit in radialer Richtung verstellbaren Steinhaltern und mit einem Stellring zum Verstellen der Steinhalter, dadurch gekennz e ichnet, daß ein Tragring (31) zum Lagern der Steinhalter (44) vorgesehen ist und daß der Stellring (50) gegenüber dem Tragring um seine Achse drehbar gelagert und mit den Steinhaltern über je ein Verbindungsglied (57) verbunden ist.
2. 2. Honwerkzeug nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß der Steinhalter (44) mittels eines Schwenkhebels (43) am Tragring (31) schwenkbar gelagert ist und daß das Verbindungsglied (57) ein mit dem Schwenkhebel verbundener Lenker ist.
3. 3. Honwerkzeug nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet , daß am Tragring (31) mittels zum Lagern der Schwenkhebel (43) dienender Lagerbolzen (32 bis 34) ein Hilfstragring (35) befestigt ist.
4. 4. Honwerkzeug nach Anspruch 4, dadurch gekennzeichnet, daß der Schwenkhebel (43) an seinen dem Tragring (31) und dem Hilfstragring (35) benachbarten, endseitigen Flächen je eine Lagerschicht (46, 47) trägt.
5. 5· Honwerkzeug nach Anspruch 4 oder 5, dadurch gekennzeichnet , daß der Stellring (50) auf Rollen (51) drehbar gelagert ist, die sich auf der vom Tragring (31) abgewandten Seite des Stellringes (50) befinden und in Lagerträgern (5*0 gelagert sind.

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6. 6. Honwerkzeug nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet , daß der Tragring (31) über Axiallager (19 "bis 22) mit einem Tragbock verbunden ist und daß mindestens eines der Axiallager in radialer Richtung einstellbar ist.
7. 7. Honwerkzeug nach Anspruch 6, dadurch gekennzeichnet, daß bei Anordnung des Werkstückes (7) mit waagerechter Achse der Tragring (31) mittels einer Feder (39) unterstützt und mittels einer Buchsen-Zapfen-Verbindung (4-0, 4-1) gegen eine Lageveränderung in waagerechter Ebene gesichert ist.
8. 8. Honwerkzeug nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet , daß die Drehbewegung des Stellringes (50) durch einen fein einstellbaren Anschlag (62, 63) begrenzbar ist.
9. 9. Honwerkzeug nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet , daß der Stellring (50) mittels eines Antriebsmotors, insbesondere mittels eines in Umfangsrichtung an ihm angreifenden Arbeitszylinders (61) um seine Achse drehbar ist.
10. 10. Honwerkzeug nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet , daß mit dem Hilfsträgerring (35) ein Meßring (68) nachgiebig verbunden ist, der mindestens einen auf dem Werkzeug aufstehenden einstellbaren Meßfuß (75, 76) und mindestens ein Meßwerkzeug (80, 82, 83), insbesondere eine Meßlehre, trägt.
11. 11. Honwerkzeug nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet , daß eine Einstelleinrichtung (79, 81) zum Einstellen des Meßwerkzeuges (80, 82, 83) vorgesehen ist und daß dem einstellbaren Anschlag (62, 63)

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    ein Schalter (87) zugeordnet ist, der zum Trennen und Verbinden der Einstelleinrichtung von bzw. mit einer Energiequelle dient.
12. 12. Honwerkzeug nach Anspruch 10 oder 11, dadurch gekennzeichnet , daß drei insbesondere mittels je eines Gewindes radial einstellbare Meßfüße (75, 76) und drei jeweils eine radiale Bewegung vermittelnde Antriebsmotoren (80), insbesondere Arbeitszylinder, mit radial einstellbarem Anschlagglied, insbesondere Zylindermantel oder Kolben, vorgesehen sind, wovon jeweils ein Antriebsglied (82), insbesondere Kolben oder Zylindermantel, an das Werkstück (7) anstellbar ist.
13. 13. Honwerkzeug nach einem der Ansprüche 10 bis 12, dadurch gekennzeichnet , daß mit mindestens einem der Meßwerkzeuge (80, 82, 83) ein die Energiezufuhr zur Antriebseinrichtung für eine das Honwerkzeug aufweisende Maschine (1) überwachender Schalter (86) verbunden ist, der die Maschine von ihrer Energiezufuhr trennt, sobald das Fertigmaß des Werkstückes (7) erreicht ist.
14. 14. Honwerkzeug nach einem der Ansprüche 10 bis 13, dadurch gekennzeichnet , daß der Meßring (68) gegenüber dem Hilfsträgerring (35) mittels drei sternförmig angeordneter Federn (70) abgestützt ist.

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