-
Honeinrichtung mit einem Honwerkzeug
-
Die Erfindung betrifft eine Honeinrichtung mit einem Honwerkzeu##zl2m
Honen von Bohrungen verhältnismäßig kleinen Durchmessers mit außergewöhnlich hoher
Genauigkeit mit mindestens einem Honstein, der in einem rohrförmigen Werkzeugkörper
mittels eines axial verschiebbaren Keiles radial verstellbar geführt ist.
-
Zum Feinstbearbeiten von bereits sehr genau bearbeiteten Werkstückbohrungen
verwendet man Läppwerkzeuge. die mit ihrer der zu bearbeitenden Bohrungsfläche angepaßten
Arbeitsfläche unter Beigabe von 1 und Schmirgel staub Relativbewegungen in unterschiedlichen
Richtungen gegenüber dem Werkstück ausführen.
-
Diese bekannten Werkzeuge haben den Nachteil, daß sie sich außerordentlich
rasch abnützen und daher nur eine geringe Standzeit aufweisen. In der Serienfertigung
müssen sie deshalb sehr oft ersetzt werden, wodurch sich die Bearbeitungszeit der
Werkstücke beträchtlich erhöht. Noch störender als der erforderliche häufige Ersatz
abgenutzter gegen neue Werkzeuge ist Jedoch, daß die Läppwerkzeuge während ihrer
Verwendung - unter Umständen sogar während der Bearbeitung eines einzigen Werkstückes
- mehrmals auf ihrem Aufnahmedorn nachgeschlagen werden müssen, um die durch die
Abnützung verursachte Durchmesserabnahme auszugleichen. Eine vollautomatische Serienfertigung
ist dadurch praktisch unmöglich.
-
Es wurde auch bereits versucht, bekannte Honwerkzeuge für die Feinstbearbeitung
heranzuziehen, Jedoch konnte bisher die geforderte außergewöhnlich hohe GenauigkeIt
mit maximalen Geometriefehlern der Bohrung von weniger als o.ool mm in der Serienanfertigung
nicht erreicht werden.
-
Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, ein Honwerkzeug für die
Feinstbearbeitung zu schaffen, mit dem verhältnismäßig kleine Bohrungen mit einer
bisher durch Honen nicht erreichbaren, außergewöhnlich hohen Genauigkeit bearbeitet
werden können.
-
Zur Lösung dieser Aufgabe wird bei einer Honeinrichtung der eingangs
beschriebenen Art erfindungsgemäß vorgeschlagen, daß der äußere Durchmesser des
Werkzeugkörpers nur sehr wenig, vorzugsweise um höchstens o.ol bis o.o4 mm kleiner
als der Bohrungsdurchmesser der zu bearbeitenden Werkstücke ist und daß für die
Werkstücke eine kardanische Haltevorrichtung vorgesehen ist. Zweckmäßig kann die
Länge des Werkzeugkörpers so groß gewählt sein, daß das Werkzeug an seiner Antriebsseite
an einer mit der Honmaschinenspindel verbundenen Spannzange sehr genau aufgenommen
und an seinem gegenüberliegenden Ende in einem ortsfesten F5hrungslager, daß von
dem Werkzeugkörper mit sehr geringem Spiel durchsetzt wird, während der Bearbeitung
exakt geführt ist. Bei einer bevorzugten Ausführungsform kann der Werkzeugkörper
im Bereich des Honsteines mindestens eine Abflachung besitzen, die bei der Bearbeitung
einen genügend großen Kühlmitteldurchfluß und die Späneabfuhr gewährleistet.
-
Ferner kann der Werkzeugkörper vorteilhaft an seiner äußeren Oberfläche
mit einer Verschleißschicht beschichtet sein.
-
Eine Honeinrichtung mit diesen Merkmalen gewährleistet die
Feinstbearbeitung
von verhältnismäßig kleinen, bereits relativ genau vorbearbeiteten Bohrungen bis
hin zu einem maximalen Geometriefehler von o.ool mm.
-
Zwei Ausführungsbeispiele einer erfindungsgemäßen Honeinrichtung sind
nachstehend anhand eines zur Honeinrichtung gehörenden Honwerkzeuges beschrieben,
das in der Zeichnung dargestellt ist.
-
Es zeigen: Fig. 1 einen Längsschnitt durch das Honwerkzeug mit einem
Honstein bei der Bearbeitung einer Bohrung, Fig. 2 einen nach der Linie I-I in Fig.
1 geführten, vergrößerten Querschnitt durch das Honwerkzeug, Fig. 3 einen Längsschnitt
durch ein zweites Honwerkzeug mit vier Honsteinen bei der gleichzeitigen Bearbeitung
mehrerer übereinander angeordneter Bohrungen von drei Werkstücken, Fig. 4 einen
Querschnitt durch ein Honwerkzeug nach der Linie IV-IV in Fig. 3.
-
Die in Fig. 1 nur teil- und ausschnittsweise dargestellte Honmaschine
hat eine allgemein mit 1 bezeichnete Honahle. Diese weist einen rohrförmigen Werkzeugkörper
2 auf, dessen äußerer Durchmesser 3 so groß gewählt ist, daß er gerade noch die
Bohrung 4 des Werkstückes 5, welches in einer kardanischen, nicht dargestellten
Haltevorrichtung aufgenommen ist, durchdringen kann. Der Durchmesserunterschied
zwischen dem Außendurchmesser 3 des Werkzeugkörpers 2 und dem Durchmesser der Bohrung
4 des
relativ genau vorbearbeiteten Werkstückes 5 beträgt hier lediglich
o.ol bis maximal o.o4 mm. Somit können die kardanisch aufgehängten Werkstücke nur
sehr eng begrenzt frei pendeln, was für die Erzielung der hohen Endgeometrie der
Werkstücke sehr wichtig ist.
-
Der Werkzeugkörper 2 steckt zwecks genauer Aufnahme mit seinem oberen
zylindrischen Endabschnitt 7 in der Öffnung 8 einer mit der Antriebsspindel 9 der
Honmaschine fest verbundenen Spannzange lo, während der gegenüberliegende untere,
entsprechend länger ausgebildete, ebenfalls zylindrische Endabschnitt 11 ein ortsfestes
Führungslager 12 mit geringem Spiel durchsetzt.
-
Etwa in der Mitte des Werkzeugkörpers 2 im Bereich des Werkstückes
5 ist ein langlochfönniger Schlitz 13 vorgesehen, der einen Honstein 14 aufnimmt,
welcher an einem Honsteinhalter 15 durch geeignete Mittel befestigt, beispielsweise
aufgeklebt ist. Der Honstein und der Honsteinhalter sind so bemessen und geformt,
daß sie in dem Schlitz 13 mit sehr geringem Spiel radial bewegt werden können. Zu
diesem Zweck weist der Steinhalter eine in Längsrichtung verlaufende innere Keilfläche
16 auf, die mit der Keilfläche 17 einer in der axial durchgehenden Bohrung 18 des
Werkzeugkörpers 2 verschieblichen und durch bekannte mechanische oder hydraulische
Mittel betätigten Zustellstange 19 zusammenwirkt.
-
Der Werkzeugkörper 2 weist ferner in Höhe des Honsteines 14 und wie
die Querschnittsansicht nach Fig. 2 zeigt, eine zum Schlitz 13 seitlich gering versetzt
angeordnete Abflachung 20 auf, welche einen in der durch einen Pfeil angedeuteten
Drehrichtung vor dem Honstein~14 liegenden Hohlraum 21 schafft, der eine ausreichende
Schmier- und Kühlmittelzufuhr ermöglicht,
wobei zur weiteren Erhöhung
der Wirksamkeit das Schmier- und Kühlmittel in nicht gezeigter, an sich bekannter
Weise mit Hochdruck zugeführt wird. Eine zweite Abflachung 22 liegt diametral gegenüber
dem Schlitz 13 und ist ebenfalls seitlich gering versetzt angeordnet. Diese gewährleistet
bei der Bearbeitung eine gute Führung durch eine Anlage des Werkzeugkörpers 2 in
der Bohrung 4 längs mindestens dreier Linien und verbessert speziell die Fähigkeit,
eine runde¢Bohrung zu erzeugen.
-
Des weiteren ist der Werkzeugkörper an seiner äußeren Oberfläche mit
einer strichpunktiert angedeuteten Verschleißschicht 23 beispielsweise mit Hartchrom
beschichtet. Die Beschichtung 23, die in Höhe des Honsteines 14 etwas dicker ausgeführt
ist, bewirkt eine wesentliche Erhöhung der Standzeit des Werkzeuges.
-
In den Fig. 3 und 4 ist ein zweites Honwerkzeug dargestellt, daß mit
vier Honsteinen 14a bestückt ist und dementsprechend eine kegelstumpffönmige Zustellstange
19a aufweist. Die Zustellstange 19a ist an ihrem verjüngten unteren Ende durch eine
spezielle Führungseinrichtung 24 besonders genau geführt und abgestützt und hat
zu diesem Zweck einen zylindrischen Fortsatz 25, der mit geringem Spiel verschieblich
in der Bohrung 26 eines Führungsteiles 27 geführt ist, welches seinerseits wiederum
mit geringem Spiel begrenzt verschieblich in der Bohrung 18a des Werkzeugkörpers
2a unterhalb der Honsteine 14a angeordnet ist. Das Führungsteil 27 wird durch eine
Feder 28, die entgegen.der#Zustellrichtung wirkt, in seiner oberen Endlage gehalten,
wobei die Endlagen durch einen Stift 29, welcher im Werkzeugkörper 2a festsitzt
und in eine Längsnut 30 im Führungsteil 27 ragt, bestimmt sind. Die Feder 28 stützt
sich an einem Bolzen 31 ab, der in das untere Ende der
Bohrung
18a eingepreßt oder anderweitig mit dem Werkzeugkörper 2a fest verbunden ist.
-
24 Die #üti.rungseinrichtung/ermöglicht die genaue Führung der Zustellstange
19a unmittelbar unterhalb der Honsteine 14a, ohne den Zustellweg einzuengen. Wenn
nämlich im Verlauf der die Zustellbewegung der Honsteine bewirkenden Abwärtsbewegung
der Zustellstange 19a der zylindrische Fortsatz 25 vollständig in die Bohrung 26
des Führungsteils eingetaucht ist, wird das Führungsteil 27 von der Zustellstange
entgegen der Kraft der Feder 28 mit nach unten gedrückt.
-
Entsprechend dem in Fig. 1 gezeigten Ausführungsbeispiel ist der Außendurchmesser
da des rohrförmigen Werkzeugkörpers 2a nur sehr geringfügig - Durchmesserunterschied
o,ol bis maximal o.o4 mm - kleiner als der Bohrungsdurchmesser 4a der in der beispielsweise
dargestellten Arbeitslage übereinæ ander angeordneten Werkstücke 5a, 5b, 5c3 von
denen jedes einzeln für sich kardanisch in einer nicht dargestellten Haltevorrichtung
aufgenommen ist. Der obere Endabschnitt 7a des Werkzeugkörpers 2a steckt in der
Öffnung 8a einer Spannzange loa, während der gegenüberliegende untere Endabschnitt
lla ein ortsfestes Führungslager 12a mit geringem Spiel durchsetzt.
-
Die vier Honsteine 14a mit den Honsteinhaltern 15a sind etwa in der
Mitte des Werkzeugkörpes 2a im Bereich der Werkstücke 5a bis 5c in vier entsprechenden,
gleichmäßig am Umfang verteilt angeordneÜ#LängsschIitzen 13a verschiebbar gelagert.
-
Die Honsteinhalter 15a weisen Je eine in Längsrichtung verlaufende
innere Keilfläche 16a auf, die mit der Konusfläche 17a der in der axial durchgehenden
Bohrung 18a des Werkzeugkörpers 2a verschieblichen und durch bekannte mechanische
oder hydraulische Mittel betätigten Zustellstange l9a zusammenwirkt.
-
Wie der Querschnitt nach Fig. 4 zeigt, ist in der Höhe der Honsteine
den Längsschlitzen 13a, geringfügig in UmSangsrichtung versetzt, je eine Abflachung
20a zugeordnets welche eins in Drehrichtung vor dem Honstein liegenden Hohlraum
21a schafft.
-
Ferner ist weiter entsprechend dem in Fig. 1 gezeigten Ausführungsbeispiel
zur Erhöhung der Standzeit des Werkzeuges seine äußere Oberfläche mit einer harten,
durch strichpunktierte Linieiangedeutete Verschleißschicht 23a beschichtet.
-
(Ansprüche)
Leerseite