DE2334667B2 - Honwerkzeug - Google Patents

Description

der Anschläge werden die Honsteine bzw. Honleisten stets so zugestellt, daß sie auf einem gemeinsamen Arbeitsdurchmesser liegen. Infolge des bei der jeweils eingestellten Lage des Anschlages gemeinsamen unveränderlichen Arbeitsdurchmessers der Honsteine bzw. Honleisten werden jeweils nur die Stellen größter Erhabenheit des Werkstückes abgetragen. Während des Honens können die Honsteine bzw. Honleisten entsprechend dem Werkstückabtrag bzw. dem Verschleiß der Honleisten unter Beibehaltung eines jeweils gemeinsamen Arbeitsdurchmessers nachgestellt werden. Da die Anschläge axial verstellbar sind, müssen die Stellen größten Außendurchmessers des Werkstückes vor dem Honen nicht bestimmt werden, sondern die Anschläge können zunächst auf ein ungefähres, den Arbeitsdurchmesser der Honleisten bzw. Honsteine bestimmendes Maß eingestellt werden. Kommen dabei die Honsteine bzw. Honleisten nicht am Werkstück zur Anlage, dann können die Anschläge so weit nachgestellt werden, bis die Honsteine an den Stellen höchster Erhabenheit des Werkstückes zur Anlage kommen. Bei dem erfindungsgemäßen Honwerkzeug entfällt daher ein aufwendiges und zeitraubendes Aufsuchen des größten Durchmessers des jeweiligen zu bearbeitenden Werkstückes, so daß das Werkstück in einfacher Weise und in kürzester Zeit bearbeitet werden kann. Das erfindungsgemäße Honwerkzeug eignet sich deshalb zur Serien- und Massenfertigung. Mit dem erfindungsgemäßen Honwerkzeug können bei Werkstücken größere Formfehler, wie Abweichungen von der Zylindrizität innerhalb kurzer Zeit und bei geringster Materialzugabe beseitigt werden, weil die Honsteine bzw. Honleisten bei jeder Lage der Anschläge auf der. Kolbenstangen auf einem gemeinsamen Arbeitsdurchmesser liegen und nicht den Formfehlern der Werkstükke nachlaufen. Insbesondere wird durch die beschriebene Ausbildung die Bearbeitungsgenauigkeit erhöht und die Bearbeitungsdauer verkürzt

Vorteilhafte Ausgestaltungen der Erfindung ergeben sich aus den Unteransprüchen.

Die Erfindung wird anhand eines in den Zeichnungen dargestellten Ausführungsbeispieles näher erläutert Es zeigt

F i g. 1 in schematischer Darstellung einen Querschnitt durch ein erfindungsgemäßes Honwerkzeug und

F i g. 2 in schematischer Darstellung eine Draufsicht auf das Honwerkzeug nach F i g. 1.

Das in den Fig. 1 und 2 gezeigte Honwerkzeug hai sechs in einem ringförmigen Werkzeugkörper 2 geführte Träger 3 für Honbeläge 4, die aus jedem geeigneten Material urd Werkstoff bestehen können und Honsteine, Honleisten oder dergleichen sind. Die Träger 3 ritzen auf Kolbenstangen 5, die in Führungen 6, 7 im Werkzeugkörper 2 radial gegen das zu bearbeitende Werkstück 18 zustellbar sind, jede Kolbenstange 5 ist Teil eines hydraulischen Hubzylinders 8 und trägt einen Kolben 9. Außerdem weist jede Kolbenstange S einen mit Außengewinde versehenen Abschnitt 10 auf, auf den eine als Anschlag für die Zustellbewegung der Honbeläge 4 dienende Mutter 11 geschraubt ist Sämtliche Muttern können synchron durch eine Stelleinrichtung 12, 16, 17 axial gegenüber der zugehörigen Kolbenstange 5 verstellt werden. Die Stelleinrichtung hat einen sämtliche Muttern 11 gemeinsamen, drehbaren Zahnring 12, der in einer ringnutförmigen Aussparung 13 des Werkzeugkörpers gelagert ist und mit als Kegelräder ausgebildeten Antriebsgliedern 14 in Tingriff ist, die über jeweils einen Keil 15 die Muttern 11 auf den Kolbenstangen 5 mitnehmen. Mit den Antriebsgliedern können die drehfest mit diesen verbundenen Muttern 11 feinfühlig und genau verstellt werden, so daß eine genaue

Zustellung der Honbeläge erreicht wird. Der Zahnring

12 ist mit einem im Werkzeugkörper 2 gelagerten

Antriebsritzel 16 antriebsverbunden, das von einem angeflanschten Hydraulikmotor 17 angetrieben wird.

Zum Honen des in das Honwerkzeug 1 eingefahrenen

ίο zylindrischen Werkstückes 18 wird ein Druckmittel, vorzugsweise Hydrauliköl durch eine Leitung 19 in einen Druckraum 20 jedes Hubzylinders 8 eingebracht Der Kolben 9 trennt den Druckraum 20 von einem weiteren Druckraum 22, dessen Leitung 21 hierbei offen ist, damit das im Raum 22 befindliche Druckmittel abfließen kann. Die Kolben 9 sind mit einem Ring 23 gegen die Wand 24 des Hubzylinders 8 abgedichtet Infolge des mit dem Druckmittel im Druckraum 20 beaufschlagten Kolbens 9 wird die Kolbenstange 5 mit dem Honbelag 4 gegen das Werkstück 18 zugestellt Die auf den Kolbenstangen sitzenden Muttern 11 durchlaufen dabei jeweils einen Freiraun¹. 25 bis sie an einer Fläche 26 des Werkzeugkörpers zur Anlage kommen, die die eine Endfläche der Aussparung 13 bildet Damit ist der Zustellweg des Honwerkzeuges zunächst begrenzt Es sei angenommen, daß diese Stellung der Kolbenstange 5 zum Beispiel nach einem Erfahrungswert der sich aus Honsteinabnutzung und Werkzeugaufmaß zusammensetzt festgelegt worden ist. Die Honbeläge 4 liegen auf einem unveränderlichen und starren, durch die Lage der Mutter 11 ir. bezug auf die Kolbenstange 5 bestimmten Arbeitsdurchmesser. Wenn das Werkstück Fehler in der Zylindrizität aufweist, sind die Honbeläge 4 nunmehr so eingestellt, daß sie nur die Stellen größter Erhabenheit des Werkstückes bearbeiten.

Entsprechend dem Abtrag dieser Stellen müssen die Kolbenstangen 5 nachgestellt werden. Zu diesem Zweck wird das Antriebsritzel 16 von Hand oder mit einem elektrischen Stellmotor oder mit dem Hydraulikmotor 17 angetrieben, so daß der Zahnring 12 mit entsprechender Übersetzung die Antriebsglieder 14 synchron dreht, die über die Keile 15 die Muttern 11 mitnehmen. Die Muttern werden dadurch auf dem Abschnitt. 10 relativ zur Kolbenstange 5 zurückgedreht und heSen von der als Gegenanschlag dienenden Fläche 26 ab. Die Kolbenstangen werden dann infolge der Druckbeaufschlagung der Kolben 9 um dieses Rückstellmaß der Mutter nachgestellt Da sämtliche Antriebsglieder 14 in den gemeinsamen Zahnring 12 eingreifen, liegen die Honbeläge 4 jeweils auf einem gemeinsamen Arbeitsdurchmesser. Entsprechend dem Verschleiß der Honbeläge und/oder dem Werkstückabtrag können sie jeveils auf die beschriebene Weise nachgestellt werden. Der Jurch ein Kegelrad gebildete Zahnring 12 kann mit dem Antriebsritzel 16 genau verstellt werden, w?s sich vorteilhaft auf die BearbeitungsgenauigkeU auswirkt.

Sollen die Honbeläge 4 beim ersten Zustellen nicht in Eingriff kommen, so können die Honbeläge zum

wi Beispiel mit emr Kontakt- oder Meßvorrichtung so lange nachgestellt werden, bis der erste Angriff der Honbeläge am Werkstück erfolgt. Die Zustellung der Honbeläge kann auch in Abhängigkeit vo;i einer Meßoder Maschinenfunktion nach einer bestimmten Zeit

h · oder bei einem bestimmten Maß beendet werden.

Wenn beim erst.-n Zustellen die Muttern 11 an der Fläche 26 zur Anlage kommen, wird über einen Tasthebel 27 ein Endschalter 281 betätigt. Dadurch stellt

der Hydraulikmotor 17 die Muttern im Eilgang so lange zu, bis die Honbeläge 4 am Werkstück 18 anliegen. Anschließend werden die Muttern durch den Hydraulikmotor auf den Kolbenstangen zurückgedreht und heben von der Fläche 26 ab. Der federbelastete Tasthebel 27 ^r> öffnet dann den Endschalter 28, wodurch der Eilgang abgeschaltet wird. Durch den Rückstellweg können die Honbeläge unter der Druckbeaufschlagung der Kolben 9 eine Zerspanung am Werkzeug ausführen. Wenn durch Werkstoffabtrag und Honbelagverschleiß die Honbeläge um den Rückstellweg nachgestellt worden sind, schlagen die Muttern U wieder an der Fläche 26 an. Dadurch wird der Endschalter 28 erneut betätigt und nunmehr der Kriechgang des Hydraulikmotors 17 eingeschaltet. Die Muttern 11 werden dann im i^r> Kriechgang eine vorgegebene Zeit, die beispielsweise an einem nicht dargestellten Zeitrelais eingestellt werden kann, verstellt. Dieser Zustellzyklus wiederholt sich solange, bis die an einem zweiten Zeitrelais eingestellte Arbeitszeit des Honwerkzeuges abgelaufen ist. Mit dem Endschalter 28 läßt sich somit automatisch die gewünschte Zustellung der Honbeläge steuern; die Bearbeitungsdauer und Bearbeitungsgenauigkeit werden dadurch wesentlich verkürzt und erhöht.

Ist ein gewünschter Endzustand des Werkstückes erreicht, so wird der Druck von der Leitung 19 des Hubzylinders 8 genommen und geöffnet. Gleichzeitig wird durch die Leitung 21 Druckmittel in den Druckraum 22 geleitet. Die Kolben 9 werden dann in entgegengesetzter Richtung mit Druck beaufschlagt, so Jo daß die Kolbenstangen 5 zurückgefahren werden. Der Druckraum 22 ist gegen die Kolbenstange 5 mit einer Dichtung 29 abgeschlossen.

Beim Rücklauf jedes Kolbens 9 und der mit ihm fest und starr verbundenen Teile schlagen die Muttern 11, " unabhängig von der jeweiligen Zustellung der Kolbenstange, nach Durchlauf des Freiraumes 25, der stets die gleiche Breite, beispielsweise 5 mm hat, an eine Fläche 30 des Werkzeugkörpers an, die die andere Endfläche der Aussparung 13 bildet. Nur bis zu diesem Anschlag werden die Honbeläge 4 vom Werkstück zurückgenommen.

Bevor ein neues Werkstück bearbeitet werden kann, wird der Zahnring, zum Beispiel in eine Ausgangstellung zurückgedreht oder gleich unter Berücksichtigung der Honbelagabnutzung in eine bestimmte Ausgangsstellung verstellt.

Damit sich die Kolbenstangen 5 nicht verdrehen können, sind sie mit einem Gleitstein 31 versehen, der in einer Nut 32 im Werkzeugkörper läuft. Außerdem sind zur Endlagensicherung zwei Endschalter 33,34 vorgesehen, die von einem die Zustellbewegung gleichsinnig mitmachenden Hebel 35 betätigt werden und ein Auflaufen der Muttern an den Gewindeenden der Kolbenstangen 5 verhindern.

Die Träger 3 für die Honbeläge 4 sind lösbar miv den Kolbenstangen verbunden, so daß sie schnell und auf einfache Weise durch Träger anderer Höhe ersetzt werden können, wodurch sich der Arbeitsbereich des Honwerkzeuges in vorteilhafter Weise erheblich verkürzen läßt Die auf den als Spindel ausgebildeten Abschnitten 10 der Kolbenstangen 5 verstellbaren Muttern U erlauben eine einfache, schnelle und genaue Zustehung der Honbeläge, so daß das Werkstück in kurzer Zeit mit hoher Genauigkeit bearbeitet werden kann. Die Muttern liegen raumsparend und geschützt in der ringnutförmigen Aussparung 13 des Werkzeugkörpers 2, wobei die beiden Flächen 26 und 30 eine genaue Zustellung der Honbeläge gewährleisten.

Hierzu 2 Blatt Zeichnungen

Claims (9)

Patentansprüche:

1. Honwerkzeug zum Außenhonen von Werkstükken mit radial gegen das Werkstück bewegbaren Trägern für die Honsteine oder Honleisten, mit einzelnen, an einem Werkzeugkörper angebrachten, die Bewegung der Träger über ihre Kolbenstange steuernden hydraulischen Hubzylindern, sowie mit jeweils einem an der Kolbenstange vorgesehenen Anschlag, der mit einem Gegenanschlag am Werkzeugkörper zusammenwirkt, dadurch gekennzeichnet, daß die Anschläge (11) auf den zugehörigen Kolbenstangen (S) während des Honens axial verstellbar sind, und daß die Anschläge (11) jeweils über mindestens ein Antriebsglied (14) mit einer für alle Anschläge gemeinsamen Stelleinrichtung (12, 16, 17) gleichsinnig und synchron antriebsverbunden sind.

2. Honwerkzeug nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß jeder Anschlag (11) durch eine Mutter getiidet ist, die auf einem als Spindel ausgebildeten Abschnitt (10) der Kolbenstange (5) sitzt.

3. Honwerkzeug nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, daß die Anschläge (11) in einer Aussparung des ringförmigen Werkzeugkörpers (2) liegen und daß die in axialer Richtung der Kolbenstangen (5) hintereinander liegenden Endflächen (26, 30) der Aussparung zwei im Bewegungsweg der Anschläge (11) liegende Gegenanschläge bilden.

4. Honwerkzeug nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß die Antriebsglieder (14) die Ansch'.äge (11) umgebende und drehfest mit diesen verbundene ! .egelräder sind, die gemeinsam in einen Kegelzahnring (12) der Stelleinrichtung (12, 16,17) eingreifen.

5. Honwerkzeug nach Anspruch 4, dadurch gekennzeichnet, daß der Kegelzahnring (12) mit einem im Werkzeugkörper (2) gelagerten Antriebsritzel (16) der Stelleinrichtung (12,16,17) in Eingriff ist.

6. Honwerkzeug nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß im Bewegungsweg der Anschläge (11) jeweils ein Betätigungsglied (27) für einen Endschalter (28) vorgesehen ist, der mit der Stelleinrichtung (12, 16) steuerverbunden ist, derart, daß der Endschalter (28) während einer vorbestimmten Zeitdauer die Stelleinrichtung (12,16,17) betätigt.

7. Honwerkzeug nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß zur Endlagensicherung der Zustellbewegung der Träger (3) für die Honsteine bzw. Honleisten (4) zwei Endschalter (33,34) vorgesehen sind.

8. Honwerkzeug nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß der Kegelzahnring (12) und das Antriebsritzel (16) im Werkzeugkörper (2) gelagert sind.

9. Honwerkzeug nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daB die Stelleinrichtung (12, 16) von Hand, durch einen elektrischen Stellmotor oder durch einen Hydraulikmotor (17) betätigbar ist.

Die Erfindung betrifft ein Honwerkzeug nach dem Oberbegriff des Patentanspruchs I.

Bei diesem bekannten Honwerkzeug (DE-OS 19 33 106) sind mehrere Honsteine bzw. Honleisten in Achsrichtung des Werkstückes hintereinander angeordnet, die zur Feinstbearbeitung des Werkstückes nach dem sogenannten Superfinish-Verfahren vorgesehen sind. Die Anschläge des Honwerkzeuges werden von Sperrhebeln gebildet, die axial unverschieblich in einem

ίο Schlitz der Kolbenstange gelagert sind. f,5it den Anschlägen wird bei Verschleiß der Honsteine bzw. Honleisten konstanter Rückhub sichergestellt Die Zustellbewegung der Honsteine kann jedoch mit den Anschlägen nicht begrenzt werden. Dadurch werden die

is Honsteine während des Honens unter dem ständig wirkenden Druck des Kolbens des Hubzylinders an die Werkstückoberfläche angepreßt und laufen größeren Abweichungen des Werkstückes von der Zylindrizität nach. Große Formfehler des Werkstückes können daher nicht vollständig beseitigt und nur durch hohe Materialzugaben und lange Bearbeitungsdauer verringert werden.

Bei einem anderen Honwerkzeug zum Außenhonen (GB-PS 5 53 818) sind zur Zustellung der Träger der Honsteine Zustellspindeln vorgesehen, die durch einen einzigen Hubzylinder betätigt werden. Mit den Zustellspindeln wird ein allen Trägern gemeisames hülsenförmiges Stellglied aiual verschoben, das über starre Zwischenglieder mit den Trägern verbunden ist Die die Zustellbewegung der Honsteine begrenzende, durch den Kolben des Hubzylinders gebildete Anschlag ist nicht verstellbar. Wegen der starren Verbindung der Träger mit dem Stellglied müssen die Honsteine bei der Bearbeitung von Werkstücken mit Zylindrizitätsfehlern bei Beginn des Honens auf die im Durchmesser größten Stellen des Werkzeuges eingestellt werden. Andernfalls kommt es infolge der starren Anordnung an diesen Stellen zu unkontrolliert hohen Anpreßdrücken, durch die die Werkstücke oder das Honwerkzeug beschädigt werden können. Darüberhinaus stelif das Aufsuchen der im Durchmesser größten Werkstückstellen hohe Anforderungen an die Geschicklichkeit des Bedienenden. Außerdem muß diese Einstellung bei jedem Werkstück erneut vorgenommen werden. Das Honwerkzeug ist deshalb für eine Serien- und Massenfertigung von Werkstücken nicht geeignet.

Es ist ferner eine Vorrichtung zur Herstellung einer dekorativen Oberfläche eines Metallteiles bekannt (US-PS 36 18 265), bei der eine Spindel als Träger für

so eine Spannzange vorgesehen ist, mit der eine zur Bearbeitung eines Metallteiles dienende Werkzeugstange eingespannt wird. Die Werkzeugstange liegt unter der Kraft einer Feder am Werkstück an. Eine Begrenzung der Zustellbewegung der Werkzeugstange ist nicht vorgesehen.

Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, ein Honwerkzeug nach dem Oberbegriff des Patentanspruchs 1 so auszubilden, daß die Zustellbewegung der Träger für die Honsteine bzw. Honleisten ohne

w Beeinträchtigung der Bearbeitungsgenauigkeit und Bearbeitungsdauer begrenzt werden kann.

Diese Aufgabe wird gemäß dem kennzeichnenden Teil des Patentanspruchs 1 gelöst.

Infolge der erfindungsgemäßen Ausbildung können

^h' die Honsteine bzw. die Honleisten durch Axialverstellen der Anschläge bei Bedarf jederzeit so weit nachgestellt werden, bis sie am Werkstück zur Anlage kommen. Durch die gleichsinnige und synchrone Verstellbarkeit