DE2347780C3 - Honmaschine - Google Patents

Description

Die Erfindung betrifft eine Honmaschine nach dem Oberbegriff des Anspruches 1.

Bei dieser bekannten Honmaschine (US-PS 21 63 604) wird das Honwerkzeug in der Werkstückbohrung mittels der als Zugglied wirkenden Honstange zurückgezogen. Beim Einfahren des Honwerkzeuges in die Werkstückbohrung wird aber die Honstange auf Druck belastet und kann bei entsprechend dünner und langer Ausbildung verhältnismäßig leicht ausknicken. Dies ist dann der Fall, wenn sehr lange und sehr kleine Werkstückbohrungen gehont werden sollen. Auch die erforderlichen Drehantriebskräfte lassen sich bei langen und kleinen Bohrungen nicht mehr übertragen. Dadurch können mit dieser bekannten Honmaschine lange Werkstückbohrungen, die beispielsweise 10 m bis 15 m lang sind, mit nur verhältnismäßig großem Bohrungsdurchmesser bearbeitet werden, weil die Honstange zur Vermeidung der Knickgefahr eine bestimmte Dicke nicht unterschreiten darf.

Bei einer anderen bekannten Heftmaschine (US-PS 2194 638) ist ein Antriebsmotor mittels Kabeln verfahrbar, an dessen Spindel die Honstange mit dem Honwerkzeug befestigt ist. Die Honstange ist mittels verfahrbarer Lünetten abgestützt, die Teil einer Stützeinrichtung bilden, auf der die Antriebseinheit verfahrbar ist und die ihrerseits auf der maschinenfesten Führung verschiebbar gelagert ist. Die Maschine hat dadurch einen verhältnismäßig komplizierten Aufbau. Eine Druckentlastung der Honstange ist nicht vorgesehen. Die beiden als Zugglieder wirkenden Kabel greifen am Schlitten der Antriebseinheit an, so daß die Honstange bei der bearbeitung nicht von Druck entlastet wird. Dadurch besteht auch hier beim Bearbeiten von langen und dünnen Werkstückbohrungen eine hohe Knickgefahr der Honstange.

Bei der Honmaschine gemäß der DE-AS 11 04 853 ist die Honstange mittels einer Kolben-Zylinderanordnung verschiebbar und trägt an ihrem freien Ende das Honwerkzeug. Die Honstange wird ebenfalls nicht von Druck entlastet und kann bei entsprechend dünner und langer Ausbildung knicken und/oder abdrehen.

Es ist eine Honmaschine zum Honen langer Bohrungen bekannt (DE-PS 7 30 763), bei der das Honwerkzeug durch Zugmittel ohne weitere Führung hin- und hergezogen wird. Allerdings können mit dieser Honmaschine keine Werkstückbohrungen großer Länge und sehr kleiner Durchmesser bearbeitet werden, weil der Drehantrieb in das Honwerkzeug selbst gelegt ist. Dadurch hat das Honwerkzeug einen verhältnismä-

ßjg großen Durchmesser und ist zum Honen von Werkstücken mit kleinen Bohrungsdurchmessern nicht geeignet.

Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, die Honmaschine nach dem Oberbegriff des Hauptanspruches so auszubilden, daß sehr lange Werkstückbohrungen mit kleinem Durchmesser ohne Gefahr des Ausknickens der Honstange bei einfacher Ausbildung der Honmaschine bearbeitet werden können.

Diese Aufgabe wird erfindungsgemäß mit den u> kennzeichnenden Merkmalen des Anspruches 1 gelöst

Die vionstange der erfmdungsgemäßen Honmaschine wird auch beim Einfahren in die Werkstückbohrung durch das unmittelbar an der Stirnseite des Honwerkzeuges angreifende Zugglied so weit von den Bearbei- ΐί tungskräften entlastet, daß keine Gefahr des Ausknikkens und/oder Abdrehens besteht. Da beide Zugglieder an dem jeweils in Vorschubrichtung vorderen Ende des Honwerkzeuges angreifen, wird in beiden Vorschubrichtungen jeweils das andere Zugglied entlastet Dadurch können lange und dünne Bohrungen einwandfrei gehont werden. Mit dem weiteren Vorschubantrieb wird das Zugglied in der gewünschten Vorschubrichtung angetrieben.

Weitere Ausgestaltungen der Erfindung ergeben sich aus den Unteransprüchen.

Die Erfindung wird anhand zweier in den Zeichnungen dargestellter Ausführungsbeispiele näher erläutert Es zeigt

F i g. 1 in Seitenansicht und in teilweise gebrochener Darstellung eine erste Ausführungsform einer erfindungsgemäßen Honmaschine,

F i g. 2 in einer Darstellung entsprechend F i g. 1 eine zweite Ausführungsform einer erfindungsgemäßen Honmaschine.

Die Honmaschine 1 gemäß Fig. 1 hat ein langes, geschweißtes Maschinenbett 2, das vorzugsweise aus drei in Längsrichtung aneinandergereihten Teilstücken 3,4,5 besteht Die beiden äußeren, gleich ausgebildeten Teilstücke 3,4 weisen horizontale, gehärtete Führungsbahnen 6, 7 auf, auf denen jeweils ein Schlitten 8, 9 in Vorschubrichtung 10, 11 hin und her verschiebbar gelagert ist. Jeder Schlitten 8, 9 ist mit einem Vorschubantrieb 12 verbunden, der einen unterhalb der jeweiligen Führungsbahn 6, 7 liegenden, über zwei ⁴^ Umlenkungen geführten horizontalen Kettentrieb 13 mit einem Antriebsmotor 14 aufweist. Die Achse der Abtriebswelle des Antriebsmotors bzw. die Abtriebswelle eines nicht näher dargestellten Getriebes und die Achse der äußeren Umlenkung des zugehörigen Kettentriebes 13 liegen beispielsweise fluchtend zueinander. Als Antriebsmotor kann ein Gleichstromantrieb vorgesehen sein, der die Kettentriebe ständig auf Zug vorspannt Anstelle der Kettenantriebe können auch andere geeignete Antriebsmittel, wie zum Beispiel « Linearmotore, treten.

Jeder Schlitten 8, 9 trägt einen Elektromotor 16, dessen Achse in Arbeitsrichtung IS der Honmaschine liegt, und eine Werkzeugspindel 17, die mit dem Elektromotor 16 über ein nicht näher dargestelltes so Getriebe antriebsverbunden ist und an der das außen liegende Ende einer Honstange 18, 19 befestigt ist. Infolge des Vorschubantriebs 12 und des Elektromotors 16 brauchen die Honstangen 18, 19 in der jeweiligen Vorschubrichtung nur den Arbeitswiderstand des « Honwerkzeuges zu überwinden.

Das mittlere Teilstück b des Maschinenbettes 2 weist eine Werkstückaufnahme 20 für ein zu honendes Werkstück 21 auf. Mit geringem Abstand von den Enden sind auf dem Teilstück 5 zwei Sp»nn köpfe 22,32 gelagert, die beispielsweise in Vorschubrichtung 10, 11 verschiebbar und feststellbar an diesem Teilstück gelagert sind und jeweils einen, beispielsweise durch einen Spannkörper gebildeten, um die Arbeitsachse 15 der Honmaschine drehbaren Einsatz 23, 24 aufweisen, mit dem das Werkstück 21 an seinen Enden gespannt werden kann. Einer der beiden Spannköpfe weist einen unterhalb der Arbeitsachse 15 angeordneten Elektromotor 25 auf, dessen Achse parallel zur Arbeitsachse 15 liegt und der mit dem zugehörigen drehbaren Einsatz 23 antriebsverbunden ist, so daß das Werkstück 21 um die Arbeitsachse 15 gedreht werden kann. Infolge des Drehantriebs 25 wird insbesondere bei horizontaler Arbeitsachse verhindert, daß die sehr lange und verhältnismäßig dünne Honstange unter dem Eigengewicht zum Durchhängen neigt und daher das Honwerkzeug in der Werkstückbohrung einseitig arbeitet und die Bohrung unrund schleift Die ais Hebevorrichtung für das Werkstück 21 vorgesehene Werkstöokaufnahnie 20 weist ferner zwischen den Spannköpfen 22,32, je nach Werkstücklänge, zwei oder mehr feststehende, mit Abstand voneinander angeordnete Setzstöcke bzw. Lünetten 26 auf, die das Werkstück 21 zusätzlich unterstützen und in der Arbeitsachse 15 zentrieren. Zweckmäßig sind die Lünetten 26 in Vorschubrichtung 10, 11 verschiebbar und feststellbar sowie lösbar am Maschinenbett 2 gelagert, um ihre Lage sowie ihre Anzahl den jeweiligen Erfordernissen anpassen zu können.

Die Bohrung des Werkstückes 21 wird mit einem Honwerkzeug 27 bearbeitet, das über die beiden Honstangen 18,19 mit den beiden Werkzeugspindeln 17 verbunden ist Die Honstangen 18, 19, die von beiden Seiten in die Werkstückbohrung ragen, greifen an je einem Ende des Honwerkzeuges an und stellen die Drehverbindung zwischen dem Honwerkzeug ?J und den Werkzeugspindeln 17 her. Außerdem wird das Honwerkzeug über die Honstangen 18, 19 von den Schütten 8, 9 in den beiden Vorschubrichtungen 10, 11 axial verschoben. Das Honwerkzeug 27 hat Schleifsteine, die die Innenfläche der Werkstückbohrung honen und die mittels einer (nicht dargestellten) Druckstange, die eine der beiden Honstangen 18,19 durchsetzt, radial aufgeweitet werden. Da das Honwerkzeug 27 beim Honen ebenso wie das Werkstück 21 gedreht wird, wird eine ungleichmäßige Abnutzung des Honwerkzeugs vermieden.

Die andere nicht von der Druckstange durchsetzte Honstange, beispielsweise die Honstange 19, ist hohl ausgebildet und dient der Zuführung von Schneid- und Kühlmittel an das Honwerkzeug, so daß auch bei sehr kleinen Werkstückbohrungsdurchmessern noch eine ausreichende Kühlung und Schmierung gewährleistet ist.

Die beiden Honstangen 18, 19 sind in Drehrichtung und in den Vorschubrichtungen 10,11 formschlüssig mit dem Honwerkzeug 27 und den Werkzeugspindeln 17 verbunden. Die beiden Schlitten 8, 9 führen durch wechselseitigen Antrieb gleichgerichtete Hin- und Herbewegungen aus, so daß das Honwerkzeug 27 ständig gezogen wird und die Honstangen 18,19 nur auf Zug und Torsion belastet sind. Die Torsionsbelastung wird dabei auf beide Honstangen etwa gleichmäßig verteilt, wenn beispielsweise die beiden Werkzeugspindeln 17 im wesentlichen synchron angetrieben werden. Da zwei Honstaneen als Zuecrlieder vorgesehen sind

und beide Honstangen jeweils ein Drehmoment übertragen können, ist es möglich, das Verhältnis zwischen Länge der Honstange und deren Durchmesser sehr groß zu wählen.

(ede Honstange 18, 19 wird durch mindestens eine feststehende Lünette 28, die benachbart zum zugehörigen Spannkopf 32 am zugehörigen Ende des mittleren Teilstückes 5 des Maschinenbeltes 2 angeordnet ist. in der Arbeitsachse 15 geführt und zentriert, wodurch der Werkstück- und Werkzeugwechsel und insbesondere das F.infahren des Honwerkzeuges in ein neues Werkstück erheblich erleichtert werden. Außerdem ist jede Honstange 18, 19 durch eine miltig zwischen dem zugehörigen Schlitten 8 und der zugehörigen feststehenden Lünette 28 angeordnete, in der jeweiligen Vorschubrichtung 10, 11 mitlaufende Lünette 29 in der Arbeitsachse 15 geführt und zentriert. Die mitlaufende Lünette 29 fährt mit der halben Schlittengeschwindigkeit mit und verbleibt dadurch ständig in der günstigen Mittellage. Die mitlaufende Lünette 29 kann auch anstelle der feststehenden Lünette 28 vorgesehen sein.

Zum Werkstückwechsel wird die Verbindung zwischen einer der beiden Honstangen und dem Honwerkzeug 27 gelöst und die Schlitten 8, 9 bzw. die Honstangen in entgegengesetzter Richtung in ihre Endlagen auseinandergefahren.

Bei der Ausführungsform gemäß F i g. 2 ist zur Erreichung einer kürzeren Maschinenbaulänge nur ein Schlitten 8,7 mit einer Werkzeugspindel 17a für die Aufnahme einer mit dem Honwerkzeug 27a zu verbindenden Honstange 18a vorgesehen. Der Schlitten 8a zieht über diese Honstange 18a bei der zugehörigen Vorschubbewegung in Richtung 10a das Honwerkzeug 27ii durch die Werkstückbohrung, wobei die Honstange 18a als ein erstes Zugglied wirkt. Zur Druckentlastung dieser Honstange 18a bei der entgegengesetzten Vorschubbewegung 11a greift an dem von der Honstange 18a abgekehrten freien Ende des Honwerkzeuges 27a ein die Werkstückbohrung über den entsprechenden Bereich durchsetzendes Stahlseil 19a an, das beispielsweise über ein koaxial zur Arbeitsachse

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drehbar verbunden ist.

Benachbart zum zugehörigen Spannkopf 22a ist das als zweites Zugglied 19a vorgesehene Stahlseil über eine um eine horizontale und zur Vorschubrichtung rechtwinklige Achse drehbar gelagerte Führungs- und Umlenkrolle 31 nach unten auf eine unmittelbar darunter befindliche Seiltrommel 9a umgelenkt, die durch einen Elektromotor 14a über ein nicht näher dargestelltes Getriebe angetrieben werden kann und beispielsweise achsparallel zur Rolle 31 und mit dieser in einer gemeinsamen vertikalen Axialebene liegt.

Wird das SeIi 19;/, das von der Rolle 31 bis zum Honwerkzeug 27a in der Arbeitsachse 15a liegt, mit der Seiltrommel 9a aufgewickelt, so zieht es das Honwerkzeug 27a in der zugehörigen Vorschubrichtung Ila durch die Werkstückbohrung, so daß die Honstange 18.) druckentlastet ist und der Schlitten 8a über die Honstange 18a in Richtung zum Werkstück 21a gezogen wird. Mit dem Kettentrieb 13a. dessen Obcrtrurn ebenso wie bei der Ausführungsform gemäß F i g. I mit dem Schlitten 8a formschlüssig verbunden ist. wir« der Schlitten 8a in der zugehörigen Vorschubrichtung 10a zurückgezogen. Zur Aufrechterhaltung einer gewissen ständigen Zugspannung ist es zweckmäßig, die Seiltrommel 9a mit einer entgegen der Abwickcldrehrichtung wirkenden, nicht näher dargestellten, insbesondere einstellbaren Bremse abzubremsen, so daß die Bremse nicht unmittelbar am Zugglied angreifen muß.

Die Werkstückaulnahme 2Öa entspricht im wesentlichen derjenigen gemäß Fig. 1. Bei der Ausbildung gemäß F i g. 2 ist es jedoch besonders zweckmäßig, die Arbeitsdrehbewegung ausschließlich über den Motor 25a vom Werkstück 21a ausführen zu lassen, so daß sich das Honwerkzeug 27a nicht dreht, sondern nur in Vorschubrichtung 10a, 11a axial verschoben wird; in diesem Fall ist das Drehlager 30 nicht erforderlich. Die Verwendung des Drehlagers 30 ermöglicht auf einfache Weise. Jas Honwerkzeug 27a statt dessen oder zusätzlich über die Honstange 18a in eine drehende Arbeitsbewegung zu versetzen.

Auch bei der Ausiührungsform gemäß F i g. 2 erfolgt die Aufweitung bzw. Zustellung des Honwerkzeuges 27a über ein an bzw. in der Honstange 18a vorgesehenes nicht näher dargestelltes Stellglied.

Die beiden Honstangen 18, 19 (Fig. 1) bzw. die Honstange 18a und das Seil 19a (Fig.2) sind in jeder Arbeitsphase, also auch in den Hubumkehrungen der Vorschubbewegungen, zugbelastet, so daß auf einfache Weise eventuelles Spiel in der Verbindung zwischen ι dem Honwerkzeug 27, 27a und den Zuggliedern ausgeglichen werden kann. Hierzu kann beispielsweise

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insbesondere über ihre Vorschubantriebe 12, gegeneinander in Vorschubrichtung beispielsweise dadurch zu

' verspannen, daß ihre Vorschubantriebe mit einem entsprechenden Nachlauf betrieben werden. Statt dessen oder zusätzlich kann bei der Ausführungsform gemäß Fig. 2 die Bremse vorgesehen sein. Die Zugglieder bzw. die Schlitten können aber auch durch

) andere Mittel, beispielsweise durch die Wirkung eines Hydraulik- oder Pneumatikzylinders gegeneinander verspannt sein.

Hierzu 1 Blatt Zeichnungen

Claims (13)

Patentansprüche:

1. Honmaschine zum Honen von langen Werkstückbohrungen mit kleinem Durchmesser, mit einem horizontal liegenden Honwerkzeug, dessen ί Honstange mit einer drehantreibbaren Spindel einer auf einer maschinenfesten Führung mittels eines Vorschubantriebs hin- und herverschiebbaren Antriebseinheit verbunden ist und mit einer für das zu honende Werkstück dienende Aufnahme, wobei die iu Honstange für die eine der beiden entgegengesetzt axial gerichteten Vorschubbewegungen als unter dem Arbeitswiderstand des Honwerkzeuges auf Zug belastetes Zugglied vorgesehen ist, das über seine Länge durch Lager abgestützt ist, dadurch '5 gekennzeichnet, daß auch für die andere axial gerichtete Vorschubbewegung (11; llaj ein unmittelbar an der Stirnseite des Honwerkzeuges (27; 27a,l angreifendes, unter dem Arbeitswiderstand des Honwerkzeuges auf Zug belastetes Zugglied (19; \%a) vorgesehen ist und daß dieses weitere Zugglied (19; \9a) mit einem weiteren Vorschubantrieb (12; 12a,)antriebsverbunden ist

2. Honmaschine nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß das weitere Zugglied (19) ebenfalls als Honstange ausgebildet ist und durch eine weitere mit dem zugehörigen Vorschubantrieb (12) verbundene Antriebseinheit drehantreibbar ist.

3. Honmaschine nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die beiden Vorschubantriebe (12) der beicjsn Zugglieder (18, 19) durch eine elektrische Welle miteinander verbunden sind.

4. Honmaschine nach einem der Ansprüche 1 bis 3, dadurch gekennzeichnet, daß die Vorschubantriebe (12) als Kettentriebe (13) ausgebildet sind.

5. Honmaschine nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß das weitere Zugglied ein Zugseil (19a,} ist, das am anderen Ende der Führung für die Antriebseinheit (16a,} auf eine Seiltrommel (9a,) gewickelt ist und daß das Zugseil (19a,} vor dem Aufwickeln auf die Seiltrommel (9a,} über eine Führungs- und Umlenkrolle (31) geführt ist.

6. Honmaschine nach Anspruch 5, dadurch gekennzeichnet, daß die Führungs- und Umlenkrolle (31) und/oder die Seiltrommel (9a) unmittelbar benachbart zur Werkstückaufnahme (20a,} angeordnet sind.

7. Honmaschine nach Anspruch 6, dadurch gekennzeichnet, daß die Achsen der Führungs- und Umlenkrolle (31) und der Seiltrommel (9a,} in einer gemeinsamen, etwa vertikalen Ebene liegen.

8. Honmaschine nach Anspruch 5, dadurch gekennzeichnet, daß das weitere Zugglied (19a,) über ein Drehlager (30) mit dem Honwerkzeug (27a,} verbunden ist.

9. Honmaschine nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, daß die Schlitten (8, 9) der beiden Antriebseinheiten (16) gegeneinander in Vorschubrichtung (10,11) verspannt sind

10. Honmaschine nach Anspruch 5, dadurch gekennzeichnet, daß für mindestens ein Zugglied (19a,} eine der Vorschubbewegung des jeweils anderen Zuggliedes (18a} entgegenwirkende, vorzugsweise einstellbare Bremse vorgesehen ist.

11. Honmaschine nach Anspruch 10, dadurch gekennzeichnet, daß die Seiltrommel (9a,} mit einer ihrer Abwickeldrehrichtung entgegenwirkenden Bremse versehen ist.

12. Honmaschine nach Anspruch 1, bei der mindestens eines der Lager zur Zugglied-Abstützung in Vorschubrichtung mitlaufend ausgebildet ist, dadurch gekennzeichnet, daß das mitlaufende Lager (29) etwa in der Mitte zwischen der Antriebseinheit (16) und der Werkstückaufnahme (20) angeordnet und mit der halben Vorschubgeschwindigkeit längsverschiebbar ist.

13. Honmaschine nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die Werkstückaufnahme (20) mit einem Drehantrieb (25) versehen ist und mindestens einen Spannkopf (22, 32) mit einem drehbar gelagerten und mit dem Drehantrieb verbundenen Spannkörper (23, 24) für das Werkstück (21) aufweist.