DE3227924A1

DE3227924A1 - Vorrichtung zum honen von werkstuecken

Info

Publication number: DE3227924A1
Application number: DE19823227924
Authority: DE
Inventors: Hermann 7318 Lenningen Fingerle; Hans Dipl.-Ing. Grimm (FH), 7300 Esslingen
Original assignee: Maschinenfabrik Gehring GmbH and Co KG
Current assignee: Maschinenfabrik Gehring GmbH and Co KG
Priority date: 1982-07-27
Filing date: 1982-07-27
Publication date: 1984-02-02
Also published as: US4551947A; GB2125323A; FR2530993A1; FR2530993B1; DE3227924C2; JPS5930662A; JPH0356865B2; GB2125323B; GB8318757D0

Description

Maschinenfabrik Gehring A 37 405/eki

Gesellschaft mit beschränkter

Haftung & Co. 2 6. Juli

Kommanditgesellschaft

Gehringstraße 28

7502 Ostfildern 2

Vorrichtung zum Honen von Werkstücken

Die Erfindung betrifft eine Vorrichtung zum Honen von Werkstücken nach dem Oberbegriff des Anspruches 1.

Bei einer bekannten Vorrichtung dieser Art wird das Honwerkzeug in einer Vorrichtung mit schwimmend eingelegten Werkstücken in starren Lagern mit geringem Spiel geführt, die auf einander gegenüberliegenden Seiten der Werkstücke angeordnet sind. Die Antriebsstange ist pendelnd aufgehängt und über jeweils ein Kugelgelenk mit der Maschinenspindel und dem Honwerkzeug verbunden.

Durch das notwendigerweise vorhandene Spiel in den Kugelgelenken der Antriebsstange wird die Zustellkraft bei der Hubumsteuerung im unteren Umschaltpunkt verstärkt und im oberen Umschaltpunkt vermindert. Bei der Bearbeitung hochgenauer Bohrungen, wie beispielsweise von Bohrungen eines Einspritzpumpenteiles kann dadurch eventuell die erreichbare Genauigkeit verringert werden. Hinzu kommt, daß durch die relativ große Masse der Kugelgelenke in Verbindung mit dem oben erwähnten Spiel und den hohen Drehzahlen des Honwerkzeuges Unwuchten auftreten können, die zu unkontrollierten Schwingungen führen und verhindern, daß Werkstücke mit der erforderlichen äußerst hohen Genauigkeit gefertigt werden können.

Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, eine Vorrichtung

dieser Art so auszubilden, daß durch Unwuchten hervorgerufene unkontrollierte Schwingungen und eine Veränderung der Zustellkraft bei der Hubumsteuerung verhindert werden und eine hoch präzise Bearbeitung der Werkstücke ermöglicht wird.

Diese Aufgabe wird bei einer Vorrichtung gemäß dem Oberbegriff des Anspruches 1 erfindungsgemäß mit den kennzeichnenden Merkmalen des Anspruches 1 gelöst.

Infolge der elastischen Ausbildung der Antriebsstange ist das obere und untere Gelenklager überflüssig, so daß die Antriebsstange mindestens um das Gewicht der Lager leichter ist. Durch den V/egfall der Kugelgelenke entfällt aber auch deren relativ großes Spiel, so daß Unwuchten bei hohen Drehzahlen des Honwerkzeuges infolge einer zu großen Masse und eines zu großen Spieles sox^ie damit verbundene unkontrollierte Schwingungen vermieden sind. Außerdem ist durch das vermiedene Spiel der Lager sichergestellt, daß sich bei der Hubumsteuerung im unteren Umschaltpunkt und im oberen Umschaltpunkt die Zustellwirkung nicht verändert. Dadurch kann die Bearbeitungsgenauigkeit mit der erfindungsgemäßen Vorrichtung erheblich verbessert werden, so daß die Vorrichtung besonders zum Herstellen von Bohrungen geeignet ist, die hochgenau bearbeitet sein müssen, wie beispielsweise Bohrungen von Einspritzpumpenteilen.

Weitere Vorteile der Erfindung ergeben sich aus den weiteren Ansprüchen, der Beschreibung und den Zeichnungen.

Die Erfindung wird nachstehend anhand eines in den Zeichnungen schematisch dargestellten Ausführungsbeispieles

näher beschrieben. Es zeigt:

Fig. 1 eine erfindungsgemäße Honvorrichtung mit einem gegen eine Schwimmplatte verspannten Werkstück im Axialschnitt,

Fig. 2 eine Antriebsstange der Vorrichtung nach Fig. im Axialschnitt und

Fig. 3 einen Schnitt längs der Linie III-III in Fig. 2.

Die Honvorrichtung nach Fig. 1 zeigt ein Werkstück 1 mit einer Bohrung 2, die durch ein Honwerkzeug j5 bearbeitet wird. Das Werkstück 1 ist hierzu auf einer Schwimmplatte 4 einer Werkstückaufnahme 5 verspannt (Pfeil 6). Die Schwimmplatte ist in einem Gehäuse 8 unter Zwischenlage von jeweils mindestens zwei mit Abstand voneinander abgeordneten^Kugeln 9 querbeweglich und in axialer Richtung unverrückbar gehalten. Das Gehäuse 8 ist auf einer starren Grundplatte 7 befestigt.

Oberhalb und unterhalb der Werkstückaufnahme 5 sind, in bekannter Weise, jeweils ein fest angeordnetes Führungslager 10 und 11 angeordnet, in die ein zugehöriger zylindrischer Endabschnitt 12 und 1J> des Honwerkzeuges 3 mit geringem radialen Spiel ragt. Dadurch ist eine äußerst genaue Lagerung und Führung des Honwerkzeuges sichergestellt.

Das Honwerkzeug 5 ist über eine in radialer Richtung elastisch nachgiebige Antriebsstange 14 eines Dreh- und Hubantriebes mit einer Maschinenspindel 15 einer Honmaschine 16 verbunden.

Wie Fig. 2 und 3 zeigt, besteht die Antriebsstange 14 aus drei teleskopartigen ineinander gesteckten und gegenseitig verschraubten Rohren, nämlich einem Außenrohr 17, einem Innenrohr 19 und einem das Innen- und Außenrohr verbindenden Zwischenrohr 18. Die Rohre 17 und 19 sind mit. der Maschinenspindel 15 bzw. mit dem Honwerkzeug 3 drehfest verbunden. Das Zwischenrohr 18 ist mit einem Ende 48 über eine Gewindeverbindung 20 mit einem von der Maschinenspindel 15 abgewandten Ende 49 des Außenrohres 17 und mit seinem anderen Ende 50 über eine Gewindeverbindung 21 mit dem der Maschinenspindel 15 zugewandten Ende 51 des Innenrohres 19 verschraubt, so daß die Rohre 17 bis 19 in axialer Richtung und in Drehrichtung starr miteinander verbunden sind.

Das Außenrohr 17 weist ein flanschartig verbreitetes oberes Ende 22 auf, das mit der Maschinenspindel 15 über eine Überwurfmutter 23 fest verbunden ist. Am gegenüberliegenden Ende 49 des Außenrohres 17 geht dessen durchgehende Bohrung 24 schulterförmig abgesetzt in einen im Durchmesser erweiterten Gewindeabschnitt 25 über. In diesen Gewindeabschnitt ist ein radial nach außen ragender Gewindeabschnitt' 26 des Zwischenrohres 18 geschraubt.

Das Zwischenrohr 18 erstreckt sich innerhalb der Bohrung 24 in Richtung des Endes 22 des Außenrohres 17· Der Außendurchmesser des Zwischenrohres l8 ist kleiner als die lichte Weite der Bohrung 24, so daß das Zwischenrohr mit radialem Spiel in der Bohrung liegt. Eine ebenfalls durchgehende Bohrung 27 des Zwischenrohres 18 weist an ihrem dem Gewindeabschnitt-26 gegenüberliegenden Ende einen Innengewindeabschnitt 28 auf, der an einem radial nach innen gerichteten Bund 45 des Zwischenrohres 18 endet. In die Bohrung 27 ragt ein

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dünnwandiger, etwa gleiche Wandstärke wie das Zwischenrohr

18 aufweisender Rohrabschnitt 29 des Innenrohres 19,, der mit einem Außengewinde 30 in den Gewindeabschnitt 28 zur Bildung der Gewindeverbindung 21 geschraubt ist.

Der Rohrabschnitt 29 des Innenrohres I9 ragt nach unten über das AußenrohrN und das Zwischenrohr l8 und geht unmittelbar außerhalb der Bohrung 27 des Zwischenrohres l8 über einen radial nach außen ragenden umlaufenden Bund 47 in einen stark verdickten Endabschnitt 31 über. Dieser weist eine sich konisch nach unten erweiternde Bohrung 53 auf, in der eine an sich bekannte Spannzange 32 gehalten ist. In der Spannzange 32 ist das Honwerkzeug 3 eingespannt. Der Außendurchmesser des Rohrabschnittes 29 des Innenrohres I9 ist kleiner als die lichte Weite der Bohrung 27, so daß das Innenrohr I9 mit radialem Spiel in der Bohrung 27 liegt.

Die Wand des Zwischenrohres l8 und des Rohrabschnittes 29 des Innenrohres 19 weisen im Bereich zwischen den Gewindeverbindungen 20 und 21 jeweils zwei einander diametral gegenüberliegende und in axialer Richtung verlaufende schlitzförmige Durchbrüche 32 und 33 auf. Die zwischen den Durchbrüchen verbleibenden Randabschnitte bilden ebenfalls diametral^gegenüberliegende Stege 34 und 35 (Fig. 3)* wobei die Stege 34 des Zwischenrohres 18 um 90⁰ gegenüber den Stegen 35 des Innenrohres 19 versetzt sind. Die Stege 34 und die Stege 35 sind in zueinander senkrechten Richtungen (Pfeil 36 und 37) elastisch nachgiebig, so daß eine spielfreie kardangelenkähnliche Beweglichkeit des Außenrohres 17 gegenüber dem Innenrohr I9 eri&cht ist. Die Durchbrüche 33 des Innenrohres

.etwa

19 erstrecken sich jeweils über/ein Viertel des Umfanges

-lO-

des Innenrohres, während die Durchbrüche 32 des Zwischenrohres 18 etwa doppelte Umfangsbreite haben. Die Stege 34 und 35 der Rohre l8 und I9 haben in Umfangsrichtung jeweils etwa gleiche Breite.

Zur Begrenzung und Einstellung der radialen Beweglichkeit der Rohre 17 bis 19 gegeneinander, ist eine verstellbare Anschlagvorrichtung 38 vorgesehen. Die Anschlagvorrichtung besteht aus einem mit dem Außenrohr-über ein Gewinde 39 axial verstellbar verbundenen Anschlagring 40, der mit einer in Axialrichtung der Antriebs stange 14 unter einem Winkel von etwa 45° geneigten konischen Außenfläche 4l des Innenrohres I9 zusammenwirkt. Der Anschlagring 40 weist hierzu an einem über das Ende 4-9 des Außenrohres 17 ragenden Endabschnitt 54 eine konische Innenfläche 42 auf. Diese übergreift die zu ihr parallele Außenfläche 41, die an dem Endabschnitt 3I des Innenrohrs I9 angeordnet ist.

Zwischen der Außen- und Innenfläche 41 und 42 ist ein Luftspalt\vorhanden, dessen Breite in einfacher V/eise durch Verdrehen des Anschlagringes 40 eingestellt und mit der Kontermutter 43 fixiert werden kann, um die radiale Beweglichkeit der beiden Rohre 17 und 19 gegeneinander einzustellen.

Zwischen der Außen- und Innenfläche 41 und 42 ist ein Dämpfungsteil angeordnet, der vorzugsweise als elastischer Ring 44 ausgebildet ist und mit dem eventuell auftretende unerwünschte Schwingungen unterdrückt werden könne'n.

Anstelle der Stege 34 und 35 können andere elastisch nach-

giebige Teile, wie beispielsweise Pederstahlbänder verwendet werden, die mit entsprechend angepaßten Anschlußstücken mit Schrauben oder durch Löten oder ähnlichem fest verbunden sind.

Claims

PatMtamnit

Maschinenfabrik Gehring A 37 405/eki

Gesellschaft mit beschränkter

Haftung & Co. 26. Juli 1982

Kommanditgesellschaft

Gehringstraße 28

73o2 Ostfildern 2

Ansprüche

1.!Vorrichtung zum Honen von Werkstücken, insbesondere einer Oberfläche einer zylindrischen Werkstückbohrung, mit einem drehbar und in axialer Richtung hin und her gehend angetriebenen Honwerkzeug, das mit einem oberen und unteren Endabschnitt in einem zugehörigen .. Lager einer Werkstückaufnahme

geführt ist und mit einer zwischen dem Honwerkzeug und einer Maschinenspindel angeordneten Antriebsstange, die mindestens teilweise quer zu ihrer Achsrichtung bewegbar ist, dadurch gekennzeichnet, daß die Antriebsstange (l4) in radialer Richtung elastisch ausgebildet ist.

2. Vorrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die Antriebsstange (l4) aus mindestens zwei teleskopartig ineinandergreifenden Rohrstücken (17 bis 19) besteht.

5. Vorrichtung nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, daß die Rohrstücke (17 bis 19) axial unverschieblich und verdrehfrei miteinander verbunden sind.

4. Vorrichtung nach einem der Ansprüche 1 bis 3* dadurch gekennzeichnet, daß das eine, vorzugsweise das äußere Rohrstück (17) mit der Maschinenspindel (I5) und das andere

Rohrstück (19) mit dem Honwerkzeug (3) verbunden sind.

5. Vorrichtung nach einem der Ansprüche 1 bis 4, dadurch gekennzeichnet, daß das innere und äußere Rohrstück (17 und 19) über ein Zwischenrohr (18) verbunden, vorzugsweise verschraubt sind.

6. Vorrichtung nach einem der Ansprüche 1 bis 5, dadurch gekennzeichnet, daß das Zwischenrohr (18) an seinen Enden (48 und 51) einen Außen- bzw. Innengewindeabschnitt (26 bzw. 2 8) hat, dem ein entsprechender Gewindeabschnitt (25 bzw. 30) der Rohre (17 und I9) zugeordnet ist.

7. Vorrichtung nach einem der Ansprüche 1 bis 6, dadurch gekennzeichnet, daß das Zwischenrohr (l8) mit radialem Spiel im Außenrohr (17) liegt.

8. Vorrichtung nach einem der Ansprüche 1 bis 7> dadurch gekennzeichnet, daß das Innenrohr (19) mit radialem Spiel im Zwischenrohr (l8) liegt.

9. Vorrichtung nach einem der Ansprüche 1 bis 8, dadurch gekennzeichnet, daß das äußere und innere Rohr (17, 19) radial anschlagbegrenzt sind.

10. Vorrichtung nach einem der Ansprüche 1 bis 9* dadurch gekennzeichnet, daß am unteren Ende (49) des Außenrohres (17) ein Anschlagteil, vorzugsweise ein Anschlagring (40) befestigt, vorzugsweise verschraubt ist, der eine konische Innenfläche (42) aufweist.

11. Vorrichtung nach Anspruch 10, dadurch gekennzeichnet, daß der Innenfläche (42) eine entsprechende konische Außenfläche (41) eines radial verlaufenden Bundes (47) eines verdickten Endabschnittes (51) des Innenrohres (19) zugeordnet ist.

12. Vorrichtung nach Anspruch 10 oder 11, dadurch, gekennzeichnet, daß zwischen der Außen- und Innenfläche (41, 42) ein Dämpfungsteil, vorzugsweise ein gummielastischer Ring (44) angeordnet ist.

IJ. Vorrichtung nach einem der Ansprüche 1 bis 12, dadurch gekennzeichnet, daß der Anschlagring (40) mit einer Kontermutter (45) am Außenrohr (17) gehalten ist.

14. Vorrichtung nach einem der Ansprüche 1 bis 15* dadurch gekennzeichnet, daß der Endabschnitt (51) des Innenrohres (19) mit einer Spannzange (46) für das Werkzeug (5) verbunden ist, die in eine Bohrung (5 3) des Innenrohres (19) ragt.

15. Vorrichtung nach einem der Ansprüche 1 bis 14, dadurch gekennzeichnet, daß mindestens das Zwischenrohr (l8) und/ oder das Innenrohr (19) mindestens teilweise geschlitzt ausgebildet sind.

16. Vorrichtung nach einem der Ansprüche 1 bis 15, dadurch gekennzeichnet, daß das Innen- und Zwischenrohr (19, l8) jeweils mindestens ein, vorzugsweise zwei, diametral einander gegenüberliegende und im Bereich zwischen den Gewindeverbindungen (21 und 22) axial verlaufende Durchbrüchen (52 und 55) aufweisen.

1?. Vorrichtung nach einem der Ansprüche 1 bis 16, dadurch gekennzeichnet, daß die Durchbrüche(32, 33) in Ümfangsrichtung des Innen- und Zwischenrohres (19, 18) versetzt zueinander angeordnet sind.

18. Vorrichtung nach einem der Ansprüche 1 bis 17, dadurch gekennzeichnet, daß sich die Durchbrüche (33) des Innenrohres (19) über etwa ein Viertel des Rohrumfanges erstrecken.

19· Vorrichtung nach einem der Ansprüche 1 bis 18, dadurch gekennzeichnet, daß die Durchbrüche (32) des Zwischenrohres (18) in Ümfangsrichtung größere Breite haben als die des Innenrohres (19)·

20. Vorrichtung nach einem der Ansprüche 1 bis 19, dadurch gekennzeichnet, daß zwischen zwei Durchbrüchen(32) des Zwischenrohres (18) Längsstege (34) gebildet sind, deren Umfangsbreite etwa gleich der Breite der Durchbrüche (33) des Innenrohres (19) ist.