DE3329731C2 - - Google Patents

Description

Die Erfindung betrifft eine Honahle (Ziehschleifkopf) nach dem Oberbegriff des Patentanspruchs 1.

Die US-PS 19 46 041 beschreibt eine Honahle mit vier mit dem Werkstück in Eingriff tretenden Elementen, und zwar mit zwei gegenüberliegenden Honwerkzeugen und zwei gegenüberliegenden Führungsanordnungen, von welchen jede nur einen Führungsteil trägt. Sämtliche mit dem Werkstück in Eingriff kommenden Elemente bewegen sich genau radial auf oder nahe an jenen Durchmessern, auf welchen sich die Honahle während des Einstellvorgangs bewegt.

Eine ähnliche Anordnung wird in der US-PS 20 20 589 beschrieben, wobei jeder Werkzeugeinsatz ein einziges mit dem Werkstück in Eingriff tretendes Honwerkzeug aufweist. Die Honwerkzeuge und die beiden Führungsteile der beiden einander gegenüberliegenden Führungsteil-Anordnungen bewegen sich radial auf oder an den Durchmessern der Honahle.

In der US-PS 34 03 482 ist eine Honahle mit zwei gegenüberliegenden Werkzeugeinsätzen mit nur einem einzigen Honwerkzeug sowie mit zwei einander gegenüberliegenden Führungsteil-Anordnungen beschrieben, die stabilisierende Gleitkörper tragen. Einer der Gleitkörper kann durch einen abrasiven Stein ersetzt werden, so daß dann drei Honwerkzeuge und ein Führungsteil vorliegen. Alle mit dem Werkzeug in Eingriff tretenden Elemente bewegen sich auf oder dicht nahe den Durchmessern der bekannten Einrichtung.

Weitere Beispiele für Honwerkzeuge sind in den US-Patentschriften Re 18 763, 19 29 613, 19 82 836, 20 02 649, 20 40 281 und 33 78 962 der Anmelderin beschrieben.

Bei bekannten Ausführungsformen war es üblich, eine symmetrische Anordnung von Einsätzen zu verwenden und diese paarweise einander gegenüber anzuordnen, wobei die Einsätze des einen Paars mit Honsteinen bestückt sind und die des anderen Paares im wesentlichen nicht-abrasive Stütz- oder Führungsteile tragen. Bei diesen symmetrischen Anordnungen bekannter Art werden sämtliche Einsätze mit der gleichen Geschwindigkeit radial bewegt. Dies geschieht mittels ein und desselben Ritzels und damit in Eingriff stehenden Zahnstangen, welche identische Zahnungen aufweisen, so daß sämtliche Einsätze gleichmäßig in Anlage an die Werkstückoberfläche bewegt und gleichmäßig von dieser zurückgezogen werden, um das Einführen und Herausziehen der Honahle in eine bzw. aus einer Bohrung zu erleichtern. Ferner tragen die Einsätze bei bekannten Honahlen jeweils nur einen einzigen Honstein bzw. ein einziges Führungsteil, wobei die mit den Honsteinen bestückten Werkzeugeinsätze einander diametral gegenüber angeordnet sind und die mit den Führungsteilen bestückten Führungseinsätze jeweils in Umfangsabständen zwischen den Werkzeugeinsätzen einander diametral gegenüber angeordnet sind. Aufgrund des begrenzten Drucks, mit welchem die Honwerkzeugeinsätze in Anlage an der Werkstückoberfläche belastbar sind, ist die Geschwindigkeit des Materialabtrags bei derartigen bekannten Honahlen gewissen Einschränkungen unterworfen. Um den Anpreßdruck zu verstärken und damit die Geschwindigkeit des Materialabtrags steigern zu können, wurde bereits vorgeschlagen, jeden Werkzeug­ einsatz mit zwei in gegenseitigem Umfangsabstand angeordneten, beispielsweise gesinterten Honsteinen zu bestücken. Derart bestückte Werkzeugeinsätze werden derzeit zum Honen von Bohrungen verwendet, welche in ihrer Wandung gewisse Unterbrechungen wie Keilnuten oder dergleichen aufweisen. Die Führungseinsätze derartiger Honwerkzeuge sind ebenfalls jeweils mit zwei in gegenseitigem Umfangsabstand angeordneten Führungsteilen bestückt, so daß sich wiederum ein symmetrischer Aufbau ergibt. Bei bekannten Honahlen sind die am Werkstück angreifenden Honsteine und Führungsteile auf einer Seite einer einstückigen, relativ steifen Halterung angebracht, an deren anderer, gegenüberliegender Seite die jeweilige Zahnstange hervorsteht. Bei einer derartigen Konstruktion entstehen jedoch sehr laute, störende Geräusche, Schwingungen und Rattern der Werkzeuge, insbesondere wenn die Einsätze mit relativ hohem Druck in Anlage an der Werkstückoberfläche belastet werden.

Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, eine Honahle bereitzustellen, bei der das Rattern vermindert ist.

Die Aufgabe wird durch eine Honahle mit den im Patentanspruch 1 angegebenen Merkmalen gelöst.

Der Erfindung liegt daher die Erkenntnis zugrunde, daß zwar beim Stand der Technik die Führungsteile ebenso wie die Honwerkzeuge nachgestellt werden, ihrerseits aber nicht imstande sind, beim Auftreffen auf Oberflächenunebenheiten des Werkstücks diese abzutragen, so daß Oberflächenerhebungen, auf die die Führungsteile auftreffen, auf diese sowie auf die zugehörigen Berührungseinsätze erhebliche Kräfte ausüben, die zu Schwingungen führen können. Diese Schwingungen führen zu einer verringerten Fertigungsgenauigkeit. Da die Führungsteile an sich zur Erhöhung der Fertigungsgenauigkeit vorgesehen sind, erscheint es zunächst erstaunlich, daß gemäß der Erfindung die Anzahl der Führungsteile im Verhältnis zu den Honwerkzeugen verringert wird. Da sich hierdurch weniger Schwingungen ergeben, steigt jedoch bei der erfindungsgemäßen Honahle in überraschender Weise die Fertigungsgenauigkeit.

Vorteilhafte Ausgestaltungen der Erfindung sind in den Unteransprüchen angegeben.

So wird etwa die beim Stand der Technik zu Schwingungen führende Klemmwirkung der Führungsteile weiterhin dadurch verringert, daß ihr Nachstellvorschub anders gewählt wird als der der Honwerkzeuge, und zwar dadurch, daß die Bewegungsbahn näher an einem Durchmesser der Honahle verläuft als die Bewegungsbahn der Honwerkzeuge. Durch Verwendung unterschiedlicher Zahnstangen für die Werkzeugeinsätze beziehungsweise die Berührungseinsätze erfolgt ebenfalls ein unterschiedlicher Vorschub.

Im folgenden sind Ausführungsbeispiele der Erfindung anhand der Zeichnung erläutert. Es zeigt

Fig. 1 eine Querschnittansicht einer herkömmlichen Ausführungsform einer Honahle mit einer symmetrischen Anordnung von mittels eines Ritzels verstellbaren, zum Angriff an einem Werkstück bestimmten Teilen,

Fig. 2 eine Querschnittansicht einer anderen herkömmlichen Ausführung einer Honahle mit einer anderen Form von Hon- und Führungsteilen in symmetrischer Anordnung,

Fig. 3 und 4 Fig. 1 und 2 entsprechende Querschnittansichten zweier Ausführungsformen von erfindungsgemäßen Honahlen mit in verschiedenen Stellungen am jeweiligen Führungseinsatz angeordneten Führungsteilen,

Fig. 5 eine Schnittansicht einer Honahle in einer weiteren Ausführungsform der Erfindung und

Fig. 6 eine Teil-Schnittansicht der in Fig. 5 gezeigten Honahle mit einem Werkzeugeinsatz und einem Führungseinsatz in verschiedenen, ausgezogen und gestrichelt gezeichneten Stellungen, wobei der Führungseinsatz in Überdeckung mit dem Werkzeugeinsatz dargestellt ist, um die Bewegungen der zum Angriff an einem Werkstück bestimmten Teile über einen Bereich von Durchmessern zu veranschaulichen.

Fig. 1 zeigt eine herkömmliche Honahle 10 von symmetrischem Aufbau, mit zwei untereinander gleichen, einander diametral gegenüber angeordneten Werkzeugeinsätzen 12, 14 und zwei untereinander gleichen, einander diametral gegenüber angeordneten Berührungseinsätzen 16, 18. Die Werkzeugeinsätze 12, 14 sind mit Honsteinen 20 bzw. 22 bestückt und weisen jeweils eine Zahnstange 24 bzw. 26 auf. Die Berührungseinsätze 16, 18 haben zum Angriff an einem Werkstück bestimmte, nicht-abrasive Führungsteile 28 bzw. 30 und weisen jeweils eine Zahnstange 32 bzw. 34 auf. Die Zahnstangen 32, 34 der Berührungseinsätze sind derart mit den Führungsteilen derselben verbunden, daß diese während der Arbeit durch Federn 35 in Anlage an der Werkstückoberfläche belastet sind. Die Zahnstangen 24, 26, 32 und 34 weisen einheitliche Zahnung auf und befinden sich in Eingriff mit einem Ritzel 36, welches mittig in einem Ahlenkörper 38 gelagert ist. Für die Bearbeitung einer Werkstückoberfläche 40 wird die Honahle 10 in das Werkstück eingeführt, wobei sich die zum Angriff am Werkstück bestimmten Teile 20, 22, 28 und 30 in eingezogener Stellung befinden. Während des Honens wird das Ritzel 36 innerhalb des Körpers 38 verdreht, um die zum Angriff am Werkstück bestimmten Teile radial auswärts in Anlage an der Werkstückoberfläche 40 zu bewegen und sie mit einem gewissen Druck in Anlage daran zu halten, indem auf das Ritzel 36 eine kontinuierliche Drehbelastung ausgeübt wird. In der üblichen bekannten Ausführungsform sind die Werkzeugeinsätze 12 und 14 einander diametral gegenüber angeordnet, und die Berührungseinsätze 16 und 18 sind ebenfalls einander diametral gegenüber und gewöhnlich rechtwinklig zu den Werkzeugeinsätzen angeordnet. Eine derartige symmetrische und ausgewuchtete Anordnung ist seit vielen Jahren gebräuchlich. Für gewisse Zwecke weist die vier Kontaktstellen aufweisende Ausführungsform nach Fig. 1 jedoch gewisse Nachteile und Mängel auf, z. B. den, daß der auf die zum Angriff am Werkstück bestimmten Teile, insbesondere auf die Honsteine 20 und 22, ausübbare Druck nur begrenzt ist. Dadurch verringert sich dann auch die Geschwindigkeit, mit welcher Material von der Werkstückoberfläche in einer Bohrung abgetragen werden kann.

Fig. 2 zeigt eine weitere bekannte Honahle von symmetrischem Aufbau, bei welcher zwei einander gegenüber angeordnete Werkzeugeinsätze 43 und 44 jeweils mit zwei in gegenseitigem Umfangsabstand angeordneten Honsteinen 46, 48 bzw. 50, 52 bestückt sind und die Berührungseinsätze 54, 56 jeweils zwei in gegenseitigem Umfangsabstand angeordnete, zum Angriff am Werkstück bestimmte Führungsteile 58, 60 bzw. 62, 64 aufweisen, so daß sich für die Honahle 42 insgesamt acht Kontaktstellen ergeben. Jeder Einsatz hat darüber hinaus wenigstens zwei in gegenseitigem Abstand angeordnete Zahnstangen, von denen jedoch jeweils nur eine dargestellt und mit 66, 68, 70 bzw. 72 bezeichnet ist. Die Zahnstangen weisen untereinander gleiche Zahnung auf und befinden sich in Eingriff mit den verlängerten Zähnen eines Ritzels 74, welches drehbar im Ahlenkörper 76 gelagert ist. Gegenüber der in Fig. 1 gezeigten Honahle 10 bietet die Honahle 42 nach Fig. 2 den Vorteil, daß sie aufgrund des Vorhandenseins von jeweils zwei zum Angriff am Werkstück bestimmten Teilen pro Einsatz zur Bearbeitung von Bohrungen verwendbar ist, deren Wandung etwa durch Keilnuten od. dergl. unterbrochen ist. Ein wesentlicher Nachteil der Ausführungsform nach Fig. 2 besteht jedoch darin, daß sie sehr geräuschvoll arbeitet, wodurch ihr Einsatzbereich sehr begrenzt ist.

Fig. 3 zeigt eine Honahle 80 in einer Ausführungsform der Erfindung, welche sich in wesentlichen Punkten von den in Fig. 1 und 2 gezeigten, mit 10 bzw. 42 bezeichneten Ausführungsformen unterscheidet. So weist die Honahle 80 einander gegenüber angeordnete Werkzeugeinsätze 82, 84 auf, welche jeweils eine Halterung 86 bzw. 88 aus einem relativ harten Werkstoff, z. B. Stahl aufweisen, auf welcher eine auswechselbare Fassung 90 bzw. 92 aus einem weicheren Werkstoff, z. B. Zink, angebracht ist. An den Fassungen 90 und 92 sind Honsteine 94, 96 bzw. 98, 100 in der dargestellten Weise befestigt. Die Honahle 80 enthält ferner einander gegenüber angeordnete Berührungseinsätze 102, 104, welche ebenfalls jeweils eine Halterung 106 bzw. 108 und ein an dieser angebrachtes Führungsteil 110 bzw. 112 aufweisen. Dabei ist es wichtig, daß die Halterungen 106 und 108 in gewissem Maße nachgiebig sind. Dies kann auf verschiedene Weise erreicht werden, z. B. durch Verkleinerung der Querschnittsfläche und/oder der Stärke der Halterungen. In der in Fig. 3 gezeigten Ausführungsform der Honahle 80 sind die Führungsteile 110 und 112 in einer derjenigen der vorderen Honsteine 94 bzw. 98 entsprechenden, vorwärts versetzten Stellung am jeweiligen Einsatz angebracht. Daraus ergibt sich, daß sämtliche Einsätze 82, 84, 102 und 104 unter dem Antrieb eines Ritzels 114, welches sich in Eingriff mit den Einsätzen zugeordneten, gleichartigen Zahnstangen 116, 118, 120 und 122 befindet, gleichmäßig auswärts oder einwärts bewegbar sind, so daß ihre zum Angriff am Werkstück bestimmten Teile unabhängig vom Arbeitsdurchmesser jeweils die gleiche Kreislinie beschreiben bzw. in gleichmäßiger Anlage an einer zylindrischen Werkstückoberfläche gehalten sind. Es hat sich herausgestellt, daß eine mit sechs Kontaktelementen bestückte Honahle 80 der beschriebenen Art sehr leise und genau arbeitet und es dabei ermöglicht, höhere Drücke auf die Kontaktelemente, insbesondere auf die Honsteine 94, 96, 98 und 100 ausüben, um so die Geschwindigkeit des Materialabtrags zu steigern. Dies ist zum einen der Verwendung von sechs Kontaktelementen und zum anderen der Verwendung von nachgiebigen Halterungen für die Führungseinsätze zu verdanken. Die Verwendung von Einsatzhalterungen in einem Honwerkzeug in Verbindung mit daran befestigten Fassungen für Honsteine ist im einzelnen in der US-Patentanmeldung 3 14 856 der Anmelderin beschrieben.

Fig. 4 zeigt eine weitere Ausführungsform einer Honahle 130, welche einen ähnlichen Aufbau hat wie die Honahle 80 nach Fig. 3. Der hauptsächliche Unterschied zwischen der Honahle 130 nach Fig. 4 und der Honahle 80 nach Fig. 3 besteht in der Ausführung der jeweils mit einem Führungsteil bestückten Berührungseinsätze. In der Ausführung nach Fig. 4 sind die jeweiligen Führungsteile 136, 138 nicht am vorderen Rand, sondern nahe dem hinteren, nachlaufenden Rand der Berührungseinsätze 132 bzw. 134 angeordnet. Daraus ergibt sich eine in höherem Maße freitragende Lagerung der Führungsteile 136, 138 und damit eine gegenüber der Ausführungsform nach Fig. 3 noch weiter verbesserte elastische Nachgiebigkeit oder Abfederung der Berührungseinsätze. Dabei ist bei der Wahl des Werkstoffs für die Berührungseinsätze sowie bei der Konstruktion derselben große Sorgfalt geboten, um das gewünschte oder zuträgliche Maß an Nachgiebigkeit einzuhalten. Wie die Ausführungsform nach Fig. 3 verwendet auch die Ausführungsform nach Fig. 4 Einsätze mit jeweils einer Halterung 140, 142, 144, 146, an welcher eine Fassung für die jeweils zum Angriff am Werkstück bestimmten Teile angebracht ist, wie vorstehend sowie in der genannten US-Patentanmeldung der Anmelderin beschrieben. Die zum Angriff am Werkstück bestimmten Führungsteile 136 und 138 sind vorzugsweise aus einem im wesentlichen nicht-abrasiven Werkstoff, welches auf der Werkstückoberfläche gleiten kann, ohne nennenswert Material davon abzutragen. Für die Führungsteile geeignete Werkstoffe sind u. a. Zink, Aluminium, Messing, Bronze, Kunststoffe und Holz.

Fig. 5 zeigt eine weitere Ausführungsform einer Honahle 150, welche ebenfalls mit sechs Kontaktelementen bestückt ist, anstelle der in den Ausführungsformen nach Fig. 1 und 2 vorhandenen vier bzw. acht Kontaktelemente. Bei der Honahle 150 erfolgt die Verstellung der zum Angriff am Werkstück bestimmten Teile mittels eines mittig gelagerten Ritzels 152. Dieses betätigt zwei einander gegenüber angeordnete Werkzeugeinsätze 154, 156, welche jeweils mit zwei in gegenseitigem Abstand darauf angeordneten Steinen 158, 160 bzw. 162, 164 bestückt sind. Ferner weist jeder Werkzeugeinsatz 154, 156 wenigstens zwei untereinander gleiche Zahnstangen 166, 168 auf. Die Zahnstangen 166 und 168 haben untereinander gleiche Zahnung und stehen mit der Langverzahnung des Ritzels 152 in Eingriff. Die Werkzeugeinsätze 154, 156 haben vorzugsweise jeweils eine Halterung 170 bzw. 172, an welcher jeweils eine Steinfassung 174 bzw. 176 befestigt ist.

Die Honahle 150 hat ferner zwei einander gegenüber angeordnete Berührungseinsätze 178, 180 mit jeweils einer Halterung 182 bzw. 184, welche an einer Seite mit einer Zahnstange 186 bzw. 188 verbunden und an der anderen Seite mit jeweils einem einzigen, zum Angriff am Werkstück bestimmten Führungsteil 190 bzw. 192 bestückt ist. Die Zahnstangen 166, 168 der Werkzeugeinsätze und die Zahnstangen 186, 188 der Berührungseinsätze befinden sich zwar in Eingriff mit ein und demselben Ritzel 152, dabei haben die Zahnstangen für die Werkzeugeinsätze und die Zahnstangen für die Führungseinsätze jedoch unterschiedliche Teilung bzw. verschiedene Zahnabstände, so daß sich die Werkzeugeinsätze 154, 156 bei einer entsprechenden Drehung des Ritzels 152 schneller aus dem Ahlenkörper 189 heraus in Richtung auf die Werkstückoberfläche 194 bewegen als die Berührungseinsätze. Wie nachstehend anhand von Fig. 6 erläutert, ist dies notwendig aufgrund der Anordnung der zum Angriff am Werkstück bestimmten Führungsteile 190, 192 am jeweiligen Berührungseinsatz 178 bzw. 180 und der davon verschiedenen Anordnung der Honsteine am jeweiligen Werkzeugeinsatz 154, 156. Dadurch, daß die Teilung, d. h. die Zahnabstände der zu den Berührungseinsätzen 178, 180 gehörigen Zahnstangen 186 bzw. 188 kleiner ist bzw. sind als die Teilung oder Zahnabstände der zu den Werkzeugeinsätzen 154, 156 gehörigen Zahnstangen 166 bzw. 168, bewegen sich die Berührungseinsätze jeweils langsamer radial ein- oder auswärts als die Werkzeugeinsätze. Nichtsdestoweniger kommt es jedoch auch hier darauf an, daß die Halterungen der Berührungseinsätze eine gewisse Flexibilität haben, wie vorstehend anhand von Fig. 3 erläutert. Bei sorgfältiger Wahl der jeweiligen Zahnabstände und einer angemessenen Flexibilität der Berührungseinsätze arbeitet eine mit sechs Kontaktelementen bestückte Honahle der in Fig. 5 gezeigten Art mit beträchtlich geringerer Geräuschentwicklung und Ratterneigung als herkömmliche Ausführungsformen und kann Werkstückoberflächen mit sehr viel größerer Genauigkeit bearbeiten als Honahlen mit dem in Fig. 1 und 2 gezeigten Aufbau.

Der Grund dafür, daß die Zahnabstände der zu den Berührungseinsätzen 178 und 180 gehörigen Zahnstangen 186 bzw. 188 kleiner sein müssen als die Zahnabstände der zu den Werkzeugeinsätzen 154, 156 gehörigen Zahnstangen 166 bzw. 168, ist aus Fig. 6 ersichtlich, in welcher zwei Einsätze, nämlich ein Werkzeugeinsatz 154 und ein Berührungseinsatz 178, einander überdeckend in zwei verschiedenen Stellungen dargestellt sind. In der inneren, d. h. weiter eingezogenen Stellung der beiden Einsätze 154 und 178 befinden sich die Honsteine 158 und 160 in Anlage an der Werkstückoberfläche 194, welche einen kreisförmigen Querschnitt von relativ kleinem Durchmesser, z. B. 76,2 mm aufweist. In der gezeigten Stellung befindet sich das Führungsteil 190 des Berührungseinsatzes 178 ebenfalls in Anlage an der Werkstückoberfläche 194. Hätten nun die Zahnstangen 166 und 186 der Werkzeug- und Berührungseinsätze die gleiche Zahnteilung, dann könnten die Honsteine 158, 160, welche sich jeweils entlang einer Sehne des kreisförmigen Querschnitts bewegen, während sich das Führungsteil 190 entlang einem Durchmesser desselben bewegt, der radialen Auswärtsbewegung des Führungsteils nicht folgen, so daß eine von ihnen beschriebene Kreislinie dann einen kleineren Durchmesser hätte als eine vom Führungsteil beschriebene. Bei zunehmendem Durchmesser der Werkstückoberfläche würden die Honsteine daher immer schwächer an dieser angreifen, bis sich zuletzt nur noch die Führungsteile 190 und 192 daran in Anlage befänden. Um dem vorzubeugen und die Honsteine in Angriff an der Werkstückoberfläche bringen zu können, sind die Zahnabstände der Zahnstangen 166, 168 und/oder 186, 188 derart abgeändert, daß alle zum Angriff am Werkstück bestimmten Teile über einen durch Drehung des Ritzels 152 bewirkten relativ großen Bereich ihrer Radialbewegung im wesentlichen gleichmäßig in Anlage an der kreiszylindrischen Werkstückoberfläche bringbar sind. In der bevorzugten Ausführungsform sind die Abstände zwischen den Zähnen der den Werkzeugeinsätzen 154, 156 zugeordneten Zahnstangen 166 bzw. 168 etwas größer als die Abstände zwischen den Zähnen der den Berührungseinsätzen 178, 180 zugeordneten Zahnstangen 186 bzw. 188. Dadurch wird erreicht, daß sich die Werkzeugeinsätze 154, 156 bei einer gegebenen Drehung des Ritzels 152 um ein Stück weiter bewegen als die Berührungseinsätze 178, 180. Dies ist, wie vorstehend bemerkt, deshalb notwendig, weil sich die Honsteine 158, 160, 162, 164 jeweils entlang einer Sehne des von der Werkstückoberfläche beschriebenen Kreises bewegen, so daß die sie tragenden Werkzeugeinsätze weiter bzw. schneller in Radialrichtung bewegt werden müssen als die Berührungseinsätze 178 und 180, deren zum Angriff am Werkstück bestimmte Führungsteile sich jeweils entlang einem Durchmesser des von der Werkstückoberfläche beschriebenen Kreises bewegen. Dadurch ist dann gewährleistet, daß sich die Honsteine 158, 160, 162 und 164 sowohl bei der Auswärts- als auch bei der Einwärtsbewegung jeweils auf einer gemeinsamen Kreislinie mit den Führungsteilen 190 und 192 befinden.

Die in Fig. 6 eingezeichneten Radien A, B und Abstände C, D und D′ dienen der mathematischen Berechnung oder Erläuterung der durch Abänderung der Zahnteilung der Zahnstangen zu kompensierenden Unterschiede der Radialbewegung, durch welche erreicht werden soll, daß die Honsteine 158, 160, 162 und 164 der Bewegung der Führungsteile 190 und 192 bei einer Verstellung des Arbeitsdurchmessers von beispielsweise 76,2 mm auf 101,6 mm folgen. Der Mittenabstand zwischen dem linken Honstein 158 und dem rechten Honstein 160 in Fig. 6 beträgt beispielsweise 44,45 mm. Außerdem sei angenommen, daß die Honsteine 158 und 160 unendlich dünn seien, so daß sie in jeder Stellung des Werkzeugeinsatzes 154 nur mit ihrer Mittellinie in Berührung mit der Werkstückoberfläche oder Bohrungswandung kommen, obgleich dies in der praktischen Anwendung kaum der Fall ist. In dem dargestellten Beispiel sind:

A = 38,1 mm
B = 50,8 mm und
C = 22,225 mm.

Daher ist

D = B - A = 12,7 mm und
D′ = B² - C′′ - A² - C²
  = 50,8² - 22,225² - 38,1² - 22,225²
  = 45,679 - 30,945 = 14,734 mm.

Die radiale Abweichung ist der Abstand zwischen der Mitte des Honsteins 160 (oder 158) und der kreisförmigen Werkstückoberfläche unter der Vorgabe, daß alle Einsätze Zahnstangen mit gleicher Verzahnung haben. Diese Differenz entspricht der Differenz zwischen D′ und D, d. h. also D′-D=14,734-12,7=2,034 mm. Die radiale Abweichung von 2,034 mm tritt bei einer Radialbewegung des Werkzeugeinsatzes um 12,7 mm ein, d. h. bei einer radialen Auswärtsbewegung des Mittelpunkts zwischen den Honsteinen 158 und 160, während welcher sich das Führungsteil 190 ebenfalls um 12,7 mm auswärts bewegt, dies jedoch entlang einem Durchmesser der Werkstückoberfläche. Nach einer radialen Auswärtsbewegung des Werkzeugeinsatzes 154 um 12,7 mm besteht daher also ein Abstand von 2,034 mm zwischen den Honsteinen 158, 160 und der Werkstückoberfläche 196, wenn sich das Führungsteil 190 in Anlage an dieser befindet.

In der folgenden Tabelle vergrößert sich der Durchmesser einer zu bearbeitenden Bohrung in einzelnen Schritten von jeweils 2,54 mm von 76,2 mm auf 101,6 mm. Die rechte Kolonne der Tabelle zeigt die jeweilige Größe der radialen Abweichung entsprechend vorstehender Definition, bezogen auf einen unendlich dünnen Honstein eines Werkzeugeinsatzes 154 oder 156 bei dessen Verstellung entsprechend der Zunahme des Arbeitsradius.

Durchmesser der Werkstückoberfläche
Radiale Abweichung für jeden Stein
76,2 mm
0,000
78,74 mm	0,282
81,28 mm	0,538
83,82 mm	0,775
86,36 mm	0,995
88,9 mm	1,199
91,44 mm	1,389
93,98 mm	1,564
96,52 mm	1,732
99,06 mm	1,887
101,6 mm	2,034

Aus vorstehender Tabelle ist zu erkennen, daß die radiale Abweichung nicht in linearer Beziehung zu den radialen Bewegungen der Einsätze zu- oder abnimmt, und daß die radiale Gesamtabweichung für jeden Stein 2,034 mm beträgt, wenn sich der Werkzeugeinsatz um 12,7 mm in Radialrichtung bewegt hat. Aus diesem Grunde müssen irgendwelche Einrichtungen vorhanden sein, welche gewährleisten, daß sich die Werkzeugeinsätze 154 und 156 in Radialrichtung schneller bewegen als die Berührungseinsätze 178 und 180, damit die am Werkstück angreifenden Teile aller Einsätze in jeder Stellung derselben innerhalb des vorgegebenen Bewegungsbereichs in Anlage an der Werkstückoberfläche bleiben. Dies kann, wie bereits bemerkt, dadurch geschehen, daß man den Abstand zwischen den Zähnen der den Werkzeugeinsätzen 154 und 160 zugeordneten Zahnstangen 166 und 168 größer wählt als den Abstand zwischen den Zähnen der den Berührungseinsätzen zugehörigen Zahnstangen 186 und 188. Für ein gegebenes Ritzel 152 gibt es einen bestimmten idealen Zahnabstand der Zahnstangen. Wird nun der tatsächliche Zahnabstand gegenüber dem Idealen etwas vergrößert oder verkleinert, so ergibt sich zwar eine nachteilige Abweichung von den optimalen Arbeitsbedingungen, welche jedoch innerhalb annehmbarer Grenzen bleibt. Um diese Abweichung innerhalb möglichst enger Grenzen zu halten, empfiehlt es sich, die Zahnabstände der den Werkzeugeinsätzen zugeordneten Zahnstangen etwas zu vergrößern und die Zahnabstände der den Berührungseinsätzen zugeordneten Zahnstangen entsprechend zu verkleinern. Dabei ist zu berücksichtigen, daß es möglichst nicht zu einer übermäßigen Klemmwirkung zwischen den Zähnen der Zahnstangen und des Ritzels kommen sollte. So ist das angestrebte Ergebnis vorzugsweise durch Abänderung der Zahnabstände an den Zahnstangen aller Einsätze erzielbar. Andererseits ist es jedoch auch möglich, die Zahnabstände an den einzelnen Zahnstangen unterschiedlich zu variieren, um die Nicht-Linearität der radialen Abweichung möglichst vollständig zu kompensieren.

Die Abänderung der Zahnabstände an den Zahnstangen in der beschriebenen Weise schafft äußerst günstige Arbeitsbedingungen für eine mit sechs zum Angriff am Werkstück bestimmten Teilen bestückte Honahle, bei welcher sich einige der genannten Teile im wesentlichen entlang einem Durchmesser einer expandierenden Werkzeugoberfläche und andere entlang Sehnen derselben bewegen. Es hat sich herausgestellt, daß Honahlen mit einem derartigen Aufbau mit höherer Genauigkeit, geringerer Geräuschentwicklung, verringerten Schwingungen und verringerter Ratterneigung arbeiten und ihre Führungsteile einem verringerten Verschleiß unterworfen sind. Wie bereits vorstehend angedeutet, gibt es jedoch gewisse Begrenzungen hinsichtlich des Bereichs der Durchmesser, innerhalb dessen eine Honahle der beschriebenen Art mit Erfolg verwendbar ist. So läßt sich eine Honahle mittlerer Größenordnung für verschiedene Durchmesser in einem Bereich von beispielsweise 25,4 mm bis 38,1 mm verwenden, wobei sich ein derartiger Bereich je nach den Abmessungen der Honahle erweitern oder verkleinern kann.

Somit schafft die Erfindung also eine Honahle mit sechs in gegenseitigem Umfangsabstand angeordneten, zum Angriff an einem Werkstück bestimmten Teilen, aufgeteilt in zwei mit mehreren solchen Teilen bestückte Werkzeugeinsätze und zwei mit jeweils einem solchen Teil bestückte Berührungseinsätze, welche einander jeweils gegenüber angeordnet sind und an der Werkstückoberfläche angreifen.

Claims (14)

1. Honahle mit den folgenden Merkmalen:

• - ein von einer Bohrung durchsetzter Ahlenkörper,
• - ein in der Bohrung drehbar gelagertes Ritzel (114),
• - wenigstens vier Gruppen von in gegenseitigen Abständen die Bohrung tangierenden Querbohrungen,
• - ein Paar gegenüberliegender Werkzeugeinsätze (82, 84),
• - ein Paar gegenüberliegender Berührungseinsätze (102, 104),
• - jeder Werkzeug- und Berührungseinsatz (82, 84 bzw. 102, 104) trägt an seiner Innenseite eine Gruppe aus jeweils in einer Querbohrung angeordneten, in das Ritzel (114) eingreifenden Zahnstangen,
• - jeder Werkzeugeinsatz (82, 84) trägt an seiner Außenseite wenigstens zwei zum Eingriff mit der Werkstückoberfläche eingerichtete Honwerkzeuge (94, 96 bzw. 98, 100), und
• - jeder Berührungseinsatz (102, 104) trägt an seiner Außenseite eine Führungsteil-Anordnung, die zum Eingriff mit der Werkstückoberfläche eingerichtet ist, ohne diese abzutragen, dadurch gekennzeichnet, daß die Führungsteil-Anordnung jeweils aus nur einem Führungsteil (110, 112) gebildet ist.

2. Honahle nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die Führungsteile (190, 192) derart an dem jeweiligen Berührungseinsatz (178, 180) angeordnet sind, daß ihre Bewegungsbahn bei der Auswärts- und Einwärtsverstellung der Honahle näher an einem Durchmesser derselben verläuft als die Bewegungsbahn der Honwerkzeuge (158, 160, 162, 164) an dem jeweiligen Werkzeugeinsatz (154, 156), und daß wenigstens einige Zähne der den Werkzeugeinsätzen zugeordneten Zahnstangen (166, 168) einen größeren gegenseitigen Abstand haben als einige Zähne der den Berührungseinsätzen (178, 180) zugeordneten Zahnstangen (186, 188).

3. Honahle nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, daß der Ahlenkörper um eine durch das Ritzel (152) hindurch verlaufende Drehachse herum drehbar gelagert ist, daß die einander gegenüber angeordneten Werkzeugeinsätze (154, 156) unter Steuerung durch die Drehung des Ritzels in einander entgegengesetzten radialen Richtungen relativ zum Ahlenkörper bewegbar sind, daß die Honwerkzeuge (158, 160, 162, 164) an dem jeweiligen Werkzeugeinsatz im wesentlichen im gleichen Abstand beiderseits des Ahlendurchmessers angeordnet sind, entlang welchem die Werkzeugeinsätze radial bewegbar sind, daß die Berührungseinsätze (178, 180) unter Steuerung durch die Drehung des Ritzels gleichzeitig mit den Werkzeugeinsätzen in einander entgegengesetzten Richtungen radial bewegbar sind, und daß die Führungsteile (190, 192) im wesentlichen auf dem Durchmesser der Honahle, entlang welchem die Berührungseinsätze bewegbar sind, einander gegenüber an den Berührungseinsätzen angeordnet sind.

4. Honahle nach Anspruch 1, 2 oder 3, dadurch gekennzeichnet, daß das längliche Halterungsteil jedes Berührungseinsatzes (178, 180) ein in bezug auf die damit verbundenen Zahnstangen (186, 188) flexibles erstes längliches Teil (182, 184) und ein aus einem relativ nicht abrasiven Werkstoff, welcher eher auf einer Werkstückoberfläche gleitet als Material von dieser abträgt, geformtes zweites längliches Teil (190, 192) aufweist, an welchem das zum Angriff am Werkstück bestimmte Führungsteil ausgebildet ist und welches lösbar mit dem ersten länglichen Teil des jeweiligen Führungseinsatzes verbunden ist.

5. Honahle nach Anspruch 4, dadurch gekennzeichnet, daß die zum Angriff am Werkstück bestimmten Führungsteile (110, 112; 136, 138) in Stellungen am jeweiligen Berührungseinsatz (102, 104; 132, 134) angebracht sind, welche den Stellungen jeweils eines der in gegenseitigem Umfangsabstand angeordneten Honwerkzeuge (94- 100) am jeweiligen Werkzeugeinsatz (82, 84, 140, 142) entsprechen.

6. Honahle nach Anspruch 5, dadurch gekennzeichnet, daß die zum Angriff am Werkstück bestimmten Führungsteile (190, 192) derart am jeweiligen Berührungseinsatz (178, 180) angeordnet sind, daß sie sich in einander entgegengesetzten Richtungen im wesentlichen entlang einem Durchmesser der Honahle bewegen lassen.

7. Honahle nach einem der Ansprüche 1 bis 6, dadurch gekennzeichnet, daß das längliche Teil jedes Berührungseinsatzes (178, 180) eine Halterung (182, 184) aufweist, welche aus einem Werkstoff geformt ist, welcher ein gewisses Nachgeben relativ zu den damit verbundenen Zahnstangen (186, 188) ermöglicht.

8. Honahle nach Anspruch 7, dadurch gekennzeichnet, daß die Halterungen (182, 184) aus einem Stahl geformt sind, welcher zur Verbesserung der Flexibilität und Erhöhung der Elastizität entspannt ist.

9. Honahle nach einem der Ansprüche 6 bis 8, dadurch gekennzeichnet, daß die zum Angriff am Werkstück bestimmten Führungsteile (190, 192) derart an den einander gegenüber angeordneten Berührungseinsätzen (178, 180) angeordnet sind, daß sie im wesentlichen entlang einem Durchmesser des Ahlenkörpers in entgegengesetzten Richtungen bewegbar sind.

10. Honahle nach Anspruch 9, dadurch gekennzeichnet, daß wenigstens einige Zähne der den Werkzeugeinsätzen (154, 156) zugeordneten Zahnstangen (166, 168) größere gegenseitige Abstände haben als wenigstens einige Zähne der den Berührungseinsätzen (178, 180) zugeordneten Zahnstangen (186, 188).

11. Honahle nach Anspruch 10, dadurch gekennzeichnet, daß die Abstände zwischen den Zähnen der den Werkzeugeinsätzen (154, 156) zugeordneten Zahnstangen (166, 168) über die Länge derselben variiert, um nichtlineare Differenzen zwischen den radialen Bewegungen der zum Angriff am Werkstück bestimmten Honwerkzeuge (158-164) der Werkzeugeinsätze und den radialen Bewegungen der zum Angriff am Werkstück bestimmten Führungsteile (190, 192) der Berührungseinsätze (178, 180) zu kompen­ sieren.

12. Honahle nach Anspruch 10, dadurch gekennzeichnet, daß die Abstände zwischen den Zähnen der den Berührungseinsätzen (178, 180) zugeordneten Zahnstangen (186, 188) über die Länge derselben variiert, um nichtlineare Differenzen zwischen den radialen Bewegungen der zum Angriff am Werkstück bestimmten Honwerkzeuge (158-164) der Werkzeugeinsätze (154, 156) und den radialen Bewegungen der zum Angriff am Werkstück bestimmten Führungsteile (190, 192) der Berührungseinsätze zu kompen­ sieren.

13. Honahle nach Anspruch 9, dadurch gekennzeichnet, daß die Zähne der den Werkzeugeinsätzen (154, 156) zugeordneten Zahnstangen (166, 168) modifiziert sind, um die Geschwindigkeit der radialen Bewegung der Werkzeugeinsätze relativ zu der der radialen Bewegungen der Berührungseinsätze (178, 180) zu erhöhen.

14. Honahle nach Anspruch 9, dadurch gekennzeichnet, daß die Abstände der Zähne der den Berührungseinsätzen (178, 180) zugeordneten Zahnstangen (186, 188) gegenüber einem in bezug auf die Zahnung des Ritzels (152) normalen Abstand verkleinert sind, um die Bewegungsgeschwindigkeit der Berührungseinsätze bei einer Drehung des Ritzels zu verringern.