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Verfahren zum Abrichten der Honsteine einer Honahle und
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Vorrichtung zur Durchführung des Verfahrens Die Erfindung betrifft
ein Verfahren zum Abrichten der Honsteine von Honahlen gemäß dem Oberbegriff des
Patentanspruchs 1. Weiter betrifft die Erfindung eine Vorrichtung zur Durchführung
des Verfahrens.
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Die Standzeit von Honahlen wird einerseits von der Geometrie der zu
honenden Körper und deren Werkstoffzusammensetzung sowie andererseits von der Abriebfestigkeit
der verwendeten Honsteine bestimmt. Diese Standzeit nimmt beispielsweise dann ab,
wenn Sacklochbohrungen zu honen sind, weil hier die Honsteine ungleichmäßig beansprucht
werden und deshalb schneller ihre Formgenauigkeit verlieren. Auch bei der Verwendung
keramikgebundener Honsteine sind die Standzeiten im Gegensatz zu metallisch gebundenen
Diamant-Honsteinen relativ niedrig.
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Stumpfe, nicht mehr formgenaue sowie durch Abrieb zugesetzte Honsteine
werden mit den sie tragenden Honahlen aus der Werkzeugmaschine bzw. Honmaschine
entnommen und abgerichtet. Bei größeren Abweichungen werden die in der Honahle aufgenommenen
Honsteine auf einer Außenschleifmaschine abgeschliffen, wobei Formfehler egalisiert
und frische, scharfe Körnung freigesetzt werden.
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bei durch Abried oder auch durch das Abschleifen Honsteine zugesetzten
Honsteine werden diese mit einem Låpp-Mittel (z.B. Silizium-Karbid-Paste) yon Hand
geläppt, bzw die zwischen der Körnung liegenden Partikel aus Bindemittel oder Abrieb
zurückgesetzt Dieses Abrichten der Honsteine ist relativ aufwendig, da die Honahlen
dazu aus der Honmaschine entnommen und ggf. sogar zerlegt werden müssen. Insbesondere
bei der Verwendung relativ weicher Keramik-Honsteine und/oder bei der Herstellung
von Sacklochbohrungen ergibt sich dadurch ein beträchtlicher Arbeitsaufwand Aufgabe
der Erfindung ist es, ein Verfahren und eine geeignete Vorrichtung zur Durchführung
des Verfahrens anzuzeigen, mit dem ein schnelleres, kostengünstigeres Abrichten
von Honsteinen insbesondere bei einer Massenfertigung erzielbar ist.
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Die verfahrensgemäße Aufgabe wird gemäß den kennzeichnenden Merkmalen
des Patentanspruches l gelöst Durch die verfahrensgemäßen Schritte wird eine einfache,
schnelle Abrichtung der Honsteine innerhalb des auf die Sollkontur der Honsteine
ausgerichteten Abrichtwerkzeuges erzielt. Die Honahle wird mit einem vorzugsweise
reudzierten Anpreßdruck der Honsteine in das Abrichtwerkzeug eingefahren und durch
eine rotatorische oder rotatorisch-translatorische Relativbewegung zwischen Abrichtwerzeug
und Honahle abgerichtet. Die Schleifsteine des Abrichtwerkzeuges müssen selbstverständlich
auf die-verwendeten Honsteine der Honahle abgestimmt sein, bei keramikgebundenen
Honsteinen ist beispielsweise eine Diamantkörnung vorteilhaft. Ggf. kann während
des Abrichtens auch ein Läppmittel zugeführt werden. Der Abrichtvorgang kann entweder
nach Erfahrungswerten zeitlich gesteuert oder aber wie beim eigentlichen Honen meßtechnisch
überwacht sein.
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Ein besonders vorteilhaftes, schnelles Atrichten det Honsteine wird
mit den Merkmalen des Patentanspruches 2 erzielt. Dabei kann das Abrichtwerkzeug
ein Bestandteil der Honmaschine sein und durch Verschwenken eines Bauteiles mit
der Honahle zusammenwirken oder gemäß Patentanspruch 3 anstelle eines zu bearbeitenden
Werkstückes an der Honmaschine positioniert werden. Das Abrichtwerkzeug kann aber
auch in seiner Außengeometrie gleich den zu bearbeitenden Werkstücken ausgebildet
sein und in die Bearbeitungskette integriert werden; d. h. , daß bei abzurichtender
Honahle anstelle eines Werkstückes das modifizierte Abrichtwerkzeug durchläuft,
so daß die Honahle automatisch abgerichtet wird.
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Die Vorrichtung zur Durchführung des Verfahrens ist den kennzeichnenden
Merkmalen des Patentanspruches 4 entnehmbar. In der geometrisch einfachsten Ausführung
ist der Schleifstein ein hohl zylindrischer Körper mit einem am Innenumfang angeordneten
Schleifmittel, welcher in einem äußeren Führungsteil gehalten ist, Durch Einfahren
der Honahlen bei einer entsprechenden Relativbewegung werden die Honsteine abgerichtet.
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Gemäß Patentanspruch 5 sind jedoch mehrere Schleifsteine vorgesehen,
die wie bei Honahlen um den Innenumfang des Führungs-teiles verteilt sind. Dadurch
kann der beim Abrichten entstehende Abrieb einfacher abgeführt und ggf. in ausreichender
Menge ein Läpp- oder Spülmittel zugeführt werden. Zudem sind leistenförmige Schleifsteine
herstellungstechnisch einfacher.
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Eine für eine Serienproduktion besonders geeignete Vorrichtung ist
in den Patentansprüchen 6 und 7 angeführt. Durch die radiale Verstellbarkeit der
Schleifsteine kann das Abrichtwerkzeug für Honahlen verschiedenen Durchmessers
eingesetzt,
insbesondere aber eine Abnutzung der Schleifsteine kompensiert werden. Die Verwendung
eines Käfiges gemäß Patentanspruch 7 ergibt einen funktionssichereng robusten Aufbau
des Abrichtwerkzeuges.# Die Schleifsteine können vorteilhaft gemäß den Merkmalen
des Patentanspruches 8 ausgebildet sein. Es hat sich gezeigt, daß dadurch die Gefahr
des Ausbrechens oder Abbröckelns von Honsteinen und gelegentlich auch von Schleifsteinen
wesentlich vermindert wird. Ein beim Abrichten der Honsteine verbessertes Freisetzen
deren Körnung wird durch die Merkmale der Patentansprüche 9 und 10 erzielt.
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Die Vorrichtung kann gemäß-den Merkmalen der Patentansprüche ll und
12 mitinner Werkzeugmaschine vereint werden. Während bei der Vorrichtung nach Patentanspruch
lt das Abrichtwerkzeug zur Honahle geschwenkt werden kann und somit ein schnelles
Abrichten-durchführbar ist, kann gemäß Patentanspruch 12 die Arbeitsspindel der
Werkzeugmaschine zum Abrichtwerkzeug geschwenkt werden. Die letztere Ausführung
ist insbesondere bei Mehrspindel-Werkzeugmaschinen von Vorteil, da praktisch in
einem Bearbeitungsgang eine Honahle abgerichtet wird, während eine zweite einen
Hongang ausführt, und umgekehrt.
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Ein Ausführungsbeispiel der Erfindung ist im folgenden mit weiteren
Einzelheiten näher erläutert.
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Die Zeichnung zeigt in Fig. l ein erfindungsgemäßes Abrichtwerkzeug
im Schnitt gemäß Linie I-I der Fig 2, Fig. 2 das Abrichtwerkzeug im Schnitt gemäß
Linie II-II der Fig. 1,
Fig. 3 eine erfindungsgemäße Honmaschine
mit einem schwenkbaren Abrichtwerkzeug in schematischer Darstellung und Fig. 4 die
Honmas#chine aus Fig. 3 in der Draufsicht.
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Die Figuren 1 und 2 zeigen ein Abrichtwerkzeug 2, gebildet im wesentlichen
aus einem äußeren Führungsteil 4, einem rohrförmigen Käfig 6 und vier Schieifsteinen
8.
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Das Führungsteil 4 weist eine Innenbohrung 10 auf, an der zwei ringförmige
Konusabschnitte 12, 14 ausgebildet sind. Der rohrförmige Käfig 6 ist in der Innenbohrung
10 geführt und kann mittels einen mit einem Außengewinde versehenen Bund 16 über
ein entsprechendes Innengewinde im Führungsteil 4 axial verstellt werden. Damit
sich der Käfig 6 nicht unbeabsichtigt verdrehen bzw.
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verstellen kann, ist er an seinem entgegengesetzten Ende von einem
in das Führungsteil eingeschraubten Gewindering 18 beaufschlagt.
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Im Käfig 6 sind vier axial verlaufende Ausnehmungen 20 eingearbeitet,
in die die Schleifsteine 8 eingesetzt sind. Die Schleifsteine 8 bestehen aus Führungsleisten
22, auf die Schleifkörper 24 aufgeklebt sind. Drei der Schleifkörper 24 weisen eine
keramisch gebundene SiC-Körmung der unterschiedlichen Zusammensetzung C46K-LV, C60JOTV
und C100-120GV auf. Der vierte Schleifkörper 24' ist aus porösem Sintermetall hergestellt
und mit zur Reibfläche offenen, mit einem Winkel von + - 450 verlaufenden Nuten
25 versehen. In die zur Reibfläche offenen Poren und Nuten wird ein Läppmittel aus
SiC eingebracht. Durch die unterschiedlichen Körnungen der Schleifkörper 24 und
durch das Läppmittel wird ein verbessertes Schärfen der Honleisten bewirkt. Es kann
auch vorteilhaft sein, wenn alle Schleifkörper zur Aufnahme eines Läppmittels oder
zum Abführen von Abrieb mit Nuten 25 versehen sind.
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Die der Innenbohrung 10 zugewandten Stützfläche 26 der Schleifsteine
8 weisen an den ringförmigen Konusabschnitten 12, 14 des Stützteiles 4 anliegende
Konusflächen 28, 30 auf, über die Schleifsteine 8 bei einer axialen Verstellung
des Käfiges 6 in radialer Richtung verschoben werden können, Die vier Schleifsteine
8 werden mittels zwei in Nuten 32, 34 der Führungsleisten 22 gehaltenen Federringen
36, 38 ständig gegen die Konusabschnitte 12, 14 des Führungsteiles 4 gespannt.
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Die Schleifsteine 8 sind in ihrer Innenkontur bzw Krümmung (siehe
Fig2) entsprechend dem Sollmaß (gestrichelte Au#enkontur 40) einer nicht dargestellten
Honahle bzw. deren Honsteine angepaßt. Die Abstände zwischen den vichieifsteinen
8 sind geringer als die Breite der nicht dargestellten Honsteine der Honahle. Ein
jeder Schleifstein 8 ist jedoch entsprechend der Drehrichtung beim Abrichten mit
einem zurückgesetzten Bereich 42 bzw. mit einer Einlaufkurve versehen.
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Zum Abrichten der Honsteine wird die Honahle in das Abrichtwerkzeug
2 eingefahren und im dargestellten Ausführungsbeispiel im Uhrzeigersinn gedreht.
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Zugleich werden die Honsteine mit einem Anpreßdruck von etwa 10 N/cm2
radial nach außen gedrückt und geraten in Reibkontakt mit den Schleifsteinen 8 Dabei
werden die Honleisten von Uberstehendem Abrieb und ggf. Bindemittel gesäubert und
kleinere Formfehler egalisiert.
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Sollte nach öfteren Abrichtvorgängen die Schleifsteine 8 nicht mehr
dem Sollmaß entsprechen, so können die Schleifsteine 8 durch axiales Verstellen
des Käfiges 6 nachgestellt werden.
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Die Fig. 3 und 4 zeigen' eine Werkzeugmaschine bzw. Honmaschine 44,
deren Antriebsspindel 46 eine Honahle 48 aufnimmt. Mit der Honahle 48 werden drei
Sacklochbohrungen 50 in ein Werkstück 54 gehont, wobei die rotatorisch und translatorisch
angetriebene Honahle 48, wie durch den Pfeil 55 angedeutet, horizontal verfahren
werden kann.
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An der Honmaschine 44 ist ein Abrichtwerkzeug 56 mit dem in der Fig.
1 und 2 beschriebenen Aufbau angeordnet. Das Abrichtwerkzeug 56 weist zwei Tragarme
58, 60 auf, über die es an Konsolen 62, 64 des Honmaschinengestelles 66 schwenkbar
gelagert ist. Ober eine Hydraulikeinheit 68 kann das Abrichtwerkzeug 56 aus der
in der Fig. 4 gezeichneten Ruhestellung in eine Abrichtstellung (gestrichelte Linie
56) geschwenkt werden, in der sich die Mittelachse des Abrichtwerkzeuges 56 mit
der Drehachse der Antriebsspindel 46 überdeckt.
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Durch Einfahren der Honahle 48 in das Abrichtwerkzeug 56 können dann
in der beschriebenen Weise deren Honsteine abgerichtet werden. Der Abrichtvorgang
kann beispielsweise bei einer Serienfertigung in die Programmsteuerung der Honmaschine
einbezogen werdn. Es versteht sich, daß an einer Honmaschine mit mehreren Arbeitsspindeln
und Honahlen auch mehrere Abrichtwerkzeuge 56 vorgesehen sein können. Anstelle des
Verschwenkens des Abrichtwerkzeuges 56 kann auch die Antriebsspindel 46 verschwenkt
oder aber in eine mit dem Abrichtwerkzeug 56 übereinstimmende Position verfahren
werden.