DE4226335C2 - Verwendung eines Honverfahrens zum Honen von Zylinder-Innenflächen, Werkzeug dafür und Zylinder - Google Patents
Verwendung eines Honverfahrens zum Honen von Zylinder-Innenflächen, Werkzeug dafür und ZylinderInfo
- Publication number
- DE4226335C2 DE4226335C2 DE19924226335 DE4226335A DE4226335C2 DE 4226335 C2 DE4226335 C2 DE 4226335C2 DE 19924226335 DE19924226335 DE 19924226335 DE 4226335 A DE4226335 A DE 4226335A DE 4226335 C2 DE4226335 C2 DE 4226335C2
- Authority
- DE
- Germany
- Prior art keywords
- honing
- axial
- cutting
- machining
- cylinder
- Prior art date
- Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
- Expired - Fee Related
Links
Classifications
-
- B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
- B24—GRINDING; POLISHING
- B24B—MACHINES, DEVICES, OR PROCESSES FOR GRINDING OR POLISHING; DRESSING OR CONDITIONING OF ABRADING SURFACES; FEEDING OF GRINDING, POLISHING, OR LAPPING AGENTS
- B24B33/00—Honing machines or devices; Accessories therefor
- B24B33/08—Honing tools
- B24B33/085—Honing tools in which the honing element consists of a deformable body
-
- B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
- B24—GRINDING; POLISHING
- B24B—MACHINES, DEVICES, OR PROCESSES FOR GRINDING OR POLISHING; DRESSING OR CONDITIONING OF ABRADING SURFACES; FEEDING OF GRINDING, POLISHING, OR LAPPING AGENTS
- B24B33/00—Honing machines or devices; Accessories therefor
- B24B33/02—Honing machines or devices; Accessories therefor designed for working internal surfaces of revolution, e.g. of cylindrical or conical shapes
Landscapes
- Engineering & Computer Science (AREA)
- Mechanical Engineering (AREA)
- Physics & Mathematics (AREA)
- Geometry (AREA)
- Pistons, Piston Rings, And Cylinders (AREA)
Description
Die Erfindung betrifft die Verwendung eines Honverfahrens, ein
Werkzeug dafür und einen danach hergestellten Zylinder gemäß dem
Oberbegriff der jeweiligen Patentansprüche 1, 6 und 12.
Bohrungen, insbesondere die Innenflächen von Zylindern, wie
Arbeitszylindern von Kraft- und Arbeitsmaschinen, werden zur
Schaffung einer bestimmten Oberflächengüte und -struktur
gehont. Es wird dabei streng darauf geachtet, daß die bei der
üblichen Honbearbeitung infolge der gleichzeitigen Dreh- und
Axialbewegung der Honwerkzeuge entstehenden Kreuzspuren
vorliegen, wobei diese üblicherweise einen Kreuzungswinkel
zwischen 30 und 90° aufweisen.
Die Hon-Kreuzspuren, die in der Oberflächenstruktur erkennbar
bleiben, sind dafür gedacht, "Öltaschen" zu bilden, die eine
bessere Haltung des Schmieröles an der Oberfläche des Zylin
ders ermöglichen und somit den Verschleiß herabsetzen sollen.
Durch diese Honbearbeitung konnte die Standzeit von Kraft- und
Arbeitsmaschinen, insbesondere von Verbrennungsmotoren,
trotz erhöhter Drehzahlen und Kolbengeschwindigkeiten wesent
lich erhöht werden.
Die DE-OS 22 01 445 und 39 42 256 A1 beschreiben Honmaschinen,
die nach diesem Prinzip arbeiten, d. h. mit rotativer Hauptbe
wegung und überlagerter oszillierender Axialbewegung des Hon
werkzeuges, so daß die sich kreuzenden Honspuren entstehen.
Für andere Bearbeitungsverfahren außer dem Honen ist in der
DE 9 42 256 A1 auch eine lineare Bewegung genannt.
Die US 5 085 014 beschreibt ein Honwerkzeug, das ähnlich
einem Arbeitskolben mit ringförmigen Honbelägen nach Art von
Kolbenringen ausgebildet ist. Dieses Werkzeug führt eine ro
tative Arbeitsbewegung aus.
Die DE 3 20 349 B2 beschreibt eine Bearbeitungsmaschine mit
einem Aufbau ähnlich einer Ständerbohrmaschine, an der ein
linear oszillierendes Werkzeug vorgesehen ist. Zur Bearbei
tung wird jedoch das Werkstück gedreht, so daß wiederum die
überlagerte Arbeitsbewegung auftritt.
Aufgabe der Erfindung ist es, eine weitere Verbesserung der
Standzeiten, insbesondere der mit den Innenflächen zusammen
wirkenden Bauteile, wie Kolbenringe, zu bewirken. Möglichst
soll auch eine Verbesserung in Richtung auf geringere Rei
bungsverluste und verringerten Schadstoffausstoß erreicht
werden.
Diese Aufgabe wird durch die Ansprüche 1, 6 und 12 gelöst.
Durch das Axialhonen der Zylinderinnenflächen, d. h. ein Honen
mit einer weit überwiegend in axialer Richtung verlaufenden
Bearbeitungsbewegung, verlaufen nunmehr die Honspuren auf der
Zylinderinnenfläche überwiegend axial. Erstaunlicherweise hat
sich gezeigt, daß trotz des Fehlens der "Öltaschen", die bis
her als unabdingbar für einen einwandfreien Betrieb galten,
die Standzeiten bisheriger Ausführungen noch übertroffen wer
den können. Vor allem sind damit auch geringere Reibungsver
luste verbunden, die zu geringeren Energieverlusten und damit
bei Verbrennungsmotoren zu geringerem Verbrauch und Schad
stoffausstoß führen. Der Schadstoffausstoß wird auch durch
geringere Schmierstoffverbrennung verringert, weil der
Schmierstoff auf den axial gehonten Zylinderlaufbahnen besser
von Ölabstreifringen oder dgl. abgestreift werden kann und
somit nicht in den Verbrennungsbereich gerät. Die geringere
Reibung
führt auch zu geringerer Temperaturentwicklung in der Zylin
derlaufbahn und vor allem in den damit zusammenarbeitenden
Kolbenringen. Es kann daher unter günstigen sonstigen Bedin
gungen sogar möglich sein, weniger Kolbenringe zu verwenden,
d. h. zwei statt der üblichen drei.
Obwohl bisher die "Öltaschen" für so wesentlich gehalten
wurden, daß z. B. bei verchromten Zylinderlaufbahnen künstlich
Vertiefungen eingearbeitet wurden, bildet sich bei der längs
gehonten Zylinderlaufbahn wegen der fehlenden Querriefen eine
Art "Aquaplaning"-Verhalten, weil das Öl nicht in den Riefen
seitlich weggedrückt werden kann, so daß schon geringere
Schmierstoffmengen ausreichen. Die mit dem Zylinder axial
oszillierend zusammenwirkenden Bauteile, wie Kolben und Kol
benringe, können, insbesondere bei entsprechender Werkstoff
anpassung, eine Mikroform annehmen, die der axialgehonten
Fläche entspricht. Es kann sich also in relativ kurzer Zeit
und ohne wesentlichen Verschleiß ein Einschleif- oder Ein
laufvorgang abspielen, bei dem die beiden-gleitend mitein
ander zusammenwirkenden Teile ideal aufeinander abgestimmt
werden. Dies ist bei den bisher gehonten Flächen durch den
Kreuzschliff nicht in dem Maße der Fall, zumindest aber durch
die "Feilenwirkung" der Honriefen nur unter größerem Ver
schleiß möglich.
Hydraulik-Kolbenstangen sind bereits an ihrer Außenfläche
axial gehont worden, um die mit ihnen zusammenwirkenden
Gummimanschetten zu schonen. Dabei ging es aber weder um die
Probleme der Ölhaltung noch um die Bearbeitung von Bohrungs-In
nenflächen.
Das Axialhonen wird vorzugsweise ganz ohne Bearbeitungsbewe
gung in Umfangsrichtung durchgeführt. Um eine gewisse Ver
gleichmäßigung sowohl bezüglich der Makroform des Werkzeugs
als auch der Mikrostruktur der Honbeläge zu bekommen, kann
ein Honwerkzeug während der Bearbeitung oder vorzugsweise
nach einigen Bearbeitungshüben unter Entlastung vom Arbeits
druck, also ohne Umfangsriefen zu hinterlassen, in eine
andere Umfangsposition gedreht werden. Je nach den Anforde
rungen ist es auch möglich, das Axialhonen mit außerordent
lich kleiner rotativer Komponente durchzuführen, so daß die
Bearbeitungsspuren kaum merklich von der reinen Axialrichtung
abweichen.
Es ist ferner möglich, das Axialhonen als einen Schluß-Ar
beitsgang einem normalen Honarbeitsgang nachzuschalten. Dies
ist insbesondere dann sinnvoll, wenn durch die Honbearbeitung
andere Bearbeitungsspuren oder -ungenauigkeiten ausgeglichen
werden sollen. Durch die überlagerte Axial- und Rotationsbe
wegung beim üblichen Honen ist der Materialabtrag größer.
Durch den nachgeschalteten Axial-Honvorgang kann dann trotz
dem die Axialstruktur der Oberfläche erzeugt werden oder
einer Kreuzstruktur so überlagert werden, daß sich die Vor
teile beider Verfahren und Strukturen miteinander kombinie
ren.
Das erfindungsgemäße Honwerkzeug ist so ausgebildet, daß
seine Honsegmente sich in ihrer Umfangskontur an die Kontur
der Bearbeitungsflächen anpassen. Dies ist zum einen wichtig
für die Anpassung des Werkzeuges an den jeweiligen Bearbei
tungsdurchmesser, vor allem aber auch bei der Bearbeitung
aufeinanderfolgender Werkstücke, die im Rahmen der Bearbei
tungstoleranzen unterschiedliche Bohrungsdurchmesser und/oder
-formen haben. Die Anpaßbarkeit der Honsegmente vermeidet
dabei, daß bestimmte Bereiche der Honsegmente, beispielsweise
die Außenkanten oder der Mittelbereich, stärkere Anpreßdrücke
erhalten als die übrigen Bereiche und somit eine über den
Umfang ungleichmäßige Bearbeitung erfolgt, die beim normalen
Honen durch die rotative Komponente ausgeglichen wird. Diese
Anpassung kann durch eine elastische Ausbildung der Honseg
mente erfolgen, die so abgestimmt ist, daß die Segmente unter
dem Bearbeitungsdruck gleichmäßig nachgeben und damit gleiche
Bearbeitungsdrücke hervorrufen. So kann beispielsweise bei
einem Honbelag, der einen relativ großen Umfangsbereich,
beispielsweise ein Viertel des Kreisumfanges, umfaßt und in
der Mitte an einer Anstellvorrichtung abgestützt ist, die
Elastizität zum Rande hin größer werden, um die von den
Außenbereichen ausgeübte Hebelwirkung und die durch Wölbung
veränderten Andruckverhältnisse auszugleichen. Die elastische
Gestaltung der Honsegmente kann beispielsweise durch Ein
schnitte an ihrer Rückseite erfolgen, könnte aber auch ein
zeln abgefederte Honsegmente geschehen.
Obwohl die Anpassungsprobleme bei schmaleren Honsegmenten
geringer sind, ist es bevorzugt, die Honsegmente sehr groß
flächig zu gestalten, beispielsweise mit nur vier oder sechs
Segmenten am Umfang, weil dadurch weniger Lücken zwischen den
Segmenten auftreten, die beim Axialhonen unbearbeitete Stel
len hinterlassen. Dies kann allerdings durch ein mehrfaches
Weiterdrehen des Honwerkzeugs während der Gesamtbearbeitung,
durch Schräganordnung der Lücken bzw. Segmente oder durch die
Anordnung in Achsrichtung aufeinanderfolgender Gruppen von
Honwerkzeugen mit versetzten Lücken ausgeglichen werden.
Ein Zylinder, insbesondere ein Arbeitszylinder von Kraft- und
Arbeitsmaschinen, und ganz besonders bevorzugt für Verbren
nungskraftmaschinen, der erfindungsgemäß in Axialrichtung
verlaufende Honspuren aufweist, trägt wesentlich zur Verbes
serung der Standzeiten und vor allem zur Senkung des Energie- und
Schmiermittelverbrauchs sowie von Schadstoffen bei.
Ausführungsbeispiele der Erfindung sind in den Zeichnungen darge
stellt und werden im folgenden näher erläutert. Es zeigen:
Fig. 1a die Bearbeitungsspuren einer üblichen Honbear
beitung auf einer bearbeiteten Fläche,
Fig. 1b die Bearbeitungsspuren auf einer erfindungsge
mäß bearbeiteten Zylinder-Innenfläche,
Fig. 2 einen schematischen Querschnitt durch ein
Honwerkzeug,
Fig. 3 und 4 schematische Seitenansichten von Ausführungs
formen von- Honwerkzeugen und
Fig. 5 einen vergrößerten Teil-Querschnitt durch
einen Kolbenring.
Übliche Honwerkzeuge bearbeiten eine Bohrung mit einem boh
rungsfüllenden Werkzeug in einer über lagerten Dreh- und
Hubbewegung, wobei die beiden Bewegungskomponenten etwa
gleich groß sind. Dadurch entstehen auf der Werkstückoberflä
che kreuzförmige Bearbeitungsspuren, die sich unter einem
Winkel a in der Größenordnung von 45 bis 90°, vorzugsweise
60° kreuzen (Fig. 1). Üblicherweise wurde beim Vorhonen der
Winkel größer gewählt, d. h. dort waren Umfangs- und Hubge
schwindigkeit etwa gleich, während zur Erzeugung der endgül
tigen Oberfläche die Hubgeschwindigkeit im Vergleich zur
Umfangsgeschwindigkeit reduziert wurde. Damit sollte die
Oberfläche verbessert und Makro-Ungenauigkeiten vermieden
werden.
Die Erfindung geht nun den entgegengesetzten Weg und schlägt
vor, die Honbearbeitung beim abschließenden Honvorgang statt
mit größerer Umfangskomponente axial vorzunehmen, so daß
schließlich Bearbeitungsspuren 11 auf der Werkstückoberfläche
12 entstehen, die möglichst genau parallel zur Achse 13 der
Zylinderinnenbohrung verlaufen (Fig. 2). Bei dem Werkstück 13
handelt es sich um einen Zylinder 14 eines Verbrennungsmo
tors, der mit einem Kolben und darauf angeordneten Kolbenrin
gen gleitend zusammenarbeitet.
Die Bearbeitungsspuren 11 auf der Oberfläche 12 haben zwar,
da es sich beim Honen um eine Feinbearbeitung handelt, nur
eine Tiefe in der Größenordnung von µm, bestimmen jedoch das
Einlauf- und Dauerverhalten.
Im Gegensatz zu den üblichen Honverfahren kann bei der Erfin
dung mit überlagerter Umfangs- und Honbewegung vorgehont
werden, während dann die Schlußbearbeitung mit rein axialer
Führung des Honwerkzeuges erfolgt. Dies ist der Tendenz
üblicher Honverfahren entgegengesetzt. Damit wird eine Ver
gleichmäßigung der Umfangsrichtung bereits beim Vorhonen
erzeugt und die für die Funktion wichtige Oberflächenstruktur
mit längsverlaufenden Erarbeitungsspuren wird im nachfolgen
den Schluß-Bearbeitungsgang erzeugt.
Besonders bevorzugt ist es, wenn das Honen ganz ohne Umfangs
bewegung erfolgt. Verbesserungen können allerdings auch schon
erzielt werden, wenn die Umfangsbewegung sehr gering ist,
beispielsweise nicht mehr als ein hundertstel der Axialbewe
gung beträgt. Bevorzugte Bearbeitungsgeschwindigkeiten sind
etwa 10 bis 50 m/min in Axialrichtung, vorzugsweise 15 bis 30
m/min, während Umfangsgeschwindigkeiten unter 1 (0,1) m/min
liegen sollten. Es kann auch ein mehrstufiger oder auch
stufenloser Übergang zwischen dem Vorhonen mit Umfangsbewe
gung und der Endbearbeitung weitgehend ohne Umfangsbewegung
erfolgen, indem die Umfangsgeschwindigkeit stufenweise oder
kontinuierlich immer weiter reduziert wird. Durch die Überla
gerung der Bearbeitungsspuren (Kreuz- und Axial-) wird,
insbesondere, wenn das Vorhonen mit Kreuzspuren mit einer
weniger feinen Schleifmittelschicht erfolgt, eine "Plateau
wirkung" erzielt, d. h. das feinere Werkzeug arbeitet die
darunterliegenden Kreuzspuren an ihrer Oberfläche ab und
schafft dort eine axiale Bearbeitungsspurenbahn, während die
verbleibenden Vertiefungen vom Vorhonen noch Öltaschen bil
den, falls diese für erforderlich gehalten werden.
Durch die hervorragenden Gleiteigenschaften im Zusammenwirken
mit den darauflaufenden Kolbenringen ist es allerdings mög
lich, auf eine bewußte Ölhaltung an der Zylinderoberfläche
zu verzichten, so daß das Ölbett besser abgestreift wird und
daher im Verbrennungsraum weniger verbrannt wird.
Fig. 2 zeigt ein Honwerkzeug 15, das speziell zum Axialhonen
vorgesehen und als Segmentwerkzeug ausgebildet ist. Es hat
einen Werkzeugkörper 16, in dessen Innenbohrung ein Aufweit
konus 17 läuft, der über Betätigungskeile 18 Schneidbelagträ
ger, im folgenden als Honsegmente 19 bezeichnet, zur boh
rungsfüllenden Bearbeitung anstellen kann. Die beim Ausfüh
rungsbeispiel vorgesehenen drei Honsegmente schließen mit
relativ geringen Zwischenräumen 20 aneinander an.
Die Honsegmente 19, die eine möglichst großflächige, in Um
fangsrichtung möglichst ununterbrochene Schleifmittelschicht 21
aufweisen, sind derart federnd ausgebildet, daß sie in
ihren von den Aufweitkeilen 18 entfernten Außenbereichen 22
federnd nachgeben können. Diese Federung oder Elastizität ist
so bemessen, daß, auch unter Berücksichtigung der sich durch
die Krümmung des Segments ergebenden Kräfteverhältnisse, bei
der üblichen Bearbeitungskraft eine möglichst gleichmäßige
Kraftverteilung über die gesamte Segmentfläche ergibt. Die
Federung ist im vorliegenden Beispiel durch rückwärtige Ein
schnitte 23 des Honwerkzeuges gebildet, die im wesentlichen
axial verlaufen und, abhängig von ihrem Abstand von der
Unterstützung durch die Aufweitkeile 18, unterschiedlich tief
sein können. Es sind auch andere Federungsmöglichkeiten denk
bar, beispielsweise durch elastische Zwischenlagen.
Fig. 2 zeigt in der oberen Hälfte die an die Bohrungswandung
angelegten, d. h. angestellten Segmente 19, während in der
unteren Hälfte die Segmente 19 gerade erst beginnen, sich
anzudrücken. Sie haben daher noch eine geringere Krümmung als
die Bohrungswandung. Sie passen sie erst unter der Anstell
kraft an.
Besonders bevorzugt sind Schleifbeläge aus Bornitrid (CBN)
oder Diamantbeläge. Es werden dadurch sich an die Bohrungs
form selbst anpassende Schneidbeläge geschaffen, die vor
allem auch Durchmessertoleranzen ausgleichen.
Es können in Umfangsrichtung schräge und/oder pfeilförmige
Spanabfuhrnuten vorgesehen sein.
Bei diesem Werkzeug sollte, sofern mit genau axialer Bearbei
tungsrichtung gearbeitet wird, ein stufenweiser Umfangsver
satz vorgesehen werden, wozu vorzugsweise die Honbeläge durch
Zurückziehen des Aufweitkonus 17 kurz entlastet werden, bevor
das Honwerkzeug um einen Betrag, der kleiner ist als die
Breite der Segmente weitergedreht wird. Dadurch wird er
reicht, daß alle Umfangsbereiche möglichst gleichmäßig gehont
werden.
Es ist aber möglich, entsprechend Fig. 3 mehrere Segmente in
Axialrichtung hintereinander zu schalten und dort jeweils die
Zwischenräume 20 zwischen den Segmenten versetzt anzuordnen.
Bei entsprechender Wahl der unterschiedlichen Zwischenraum-Brei
ten kann auch ohne Weiterdrehung eine gleichmäßige Bear
beitung erfolgen.
Es ist ferner möglich, gemäß Fig. 4 die Segmente mit schräg
angeordneten Zwischenräumen 20 oder mit pfeilförmigen Nuten
aufzubauen, wodurch sich auch eine verbesserte Späneabfuhr im
Bereich der Zwischenräume ergibt.
Die erfindungsgemäß bearbeiteten Zylinderlaufflächen sollten
bevorzugt mit Kolbenringen 30 zusammenarbeiten, die auf einem
üblichen Eisen-Gußmaterial mit einer Härte von z. B. 60-70
HRC eine Beschichtung 31 (Fig. 5) aufweisen.
Als Beschichtungsmaterialien sind insbesondere Niob, Wolfram
und Zirkon bevorzugt, Titan und Tantal wären ebenfalls gut
geeignet, während die Elemente Iridium, Palladium und Platin
zwar vorteilhafte Eigenschaften zeigen, jedoch sehr teuer
sind.
Bei der Materialwahl sollte vor allem auf antihaftende und
reaktionsträge Eigenschaften geachtet werden, damit sich
einerseits Öl- und Ölkohle nicht ansetzt und die Bildung von
Metall-Karbonylen verhindert wird. Diese würden einerseits
das Metall abtragen und wären andererseits Schadstoffe.
Obwohl die Härte der Kolbenring-Beschichtung üblicherweise
größer ist als die der Zylinderlaufflächen (Niob bei 49 HRC,
Zirkon bei 60 HRC und Wolfram bei 72 HRC), entsteht doch ein
gewisser Einschleifvorgang, bei dem sich die beiden zusammen
arbeitenden Oberflächen aneinander anpassen. Wenn vorzugswei
se auch die Oberfläche der Kolbenringe eine Schlußbearbeitung
in Axialrichtung, beispielsweise durch Axial-Außenhonen im
Paket, erhält, dann ergibt sich nach kurzer Einlaufzeit eine
ideale Anpassung, so daß schon bei geringer Ölfilmdicke ein
hydraulisches Tragen und damit eine Verschleißfreiheit er
reicht wird.
Auch bei härteren Kolbenlaufbahnen, beispielsweise durch
Bohrnitritzusätze im Material oder ein Einbetten von Sili
ciumkörnern in eine Nickelbeschichtung, wirkt die Beschich
tung vorteilhaft.
Die Beschichtung erfolgt im Vakuum durch eine Plasma-Be
schichtung mit Lichtbogen, d. h. eine sogenannte Target-Be
schichtung.
Ein solches PVD-Arc-Verfahren arbeitet wie folgt:
Die Werkstücke werden auf einem Halterungssystem in die Bearbeitungskammer gebracht. Hierauf wird in der Kammer ein Hochvakuum erzeugt. Dann wird die Beschichtung auf eine Temperatur von 200°C bis 400°C aufgeheizt und durch "Sput tern" eine intensive Reinigung der Werkstücke vorgenommen. Im Anschluß verdampft ein Lichtbogen die Kathode (Target). Durch diesen Prozeß findet eine Umwandlung des Kathodenmaterials vom festen in einen hochenergisch geladenen Ionendampf statt. Das ionisierte Material aus Zirkon, Niob oder anderen Metal len schlägt sich in Verbindung mit dem eingelassenen Reaktiv gas (Stickstoff) auf den Werkstücken nieder und verbindet sich mit dem Trägerwerkstoff.
Die Werkstücke werden auf einem Halterungssystem in die Bearbeitungskammer gebracht. Hierauf wird in der Kammer ein Hochvakuum erzeugt. Dann wird die Beschichtung auf eine Temperatur von 200°C bis 400°C aufgeheizt und durch "Sput tern" eine intensive Reinigung der Werkstücke vorgenommen. Im Anschluß verdampft ein Lichtbogen die Kathode (Target). Durch diesen Prozeß findet eine Umwandlung des Kathodenmaterials vom festen in einen hochenergisch geladenen Ionendampf statt. Das ionisierte Material aus Zirkon, Niob oder anderen Metal len schlägt sich in Verbindung mit dem eingelassenen Reaktiv gas (Stickstoff) auf den Werkstücken nieder und verbindet sich mit dem Trägerwerkstoff.
Der Vorteil dieses PVD-Verfahrens (physikalische Abscheidung
aus der Dampfphase) gegenüber dem CVD-Verfahren (chemische
Abscheidung aus der Dampfphase) besteht darin, daß beim PVD-Ver
fahren eine Abscheidung vom Hartstoff schon zwischen 200°C
bis 400°C erfolgt, während das CVD-Verfahren für die chemi
sche Reaktion Temperaturen von 800°C bis 1100°C erfordert und
bezüglich Härte, Verzug etc. weniger vorteilhafte Ergebnisse
liefert.
Auch das Flammspritzverfahren erscheint für bestimmte Anwen
dungen brauchbar, aber es ist wegen durchgängiger Porosität,
mangelnder Haftung und rauher Oberfläche nachteiliger. Ferner
ermöglicht es keine Aufbringung von Innenflächen und erfor
dert aufwendige Nacharbeit.
Die Schichtdicke beträgt nur wenige µm, z. B. zwischen 5 und
15 µm, vorzugsweise 8 µm. Die Beschichtung kann auf allen
Kolbenringtypen vorgesehen sein. Üblicherweise sind bei einem
KFZ-Motor axial drei Kolbenringe hintereinander angeordnet,
und zwar, vom Verbrennungsraum aus betrachtet, zuerst ein
balliger Ring, danach ein sogenannter Minutenring, der eine
sich vom Verbrennungsraum aus erweiternde Schrägstellung in
der Größenordnung von Winkelminuten hat und danach ein mit
einer Mittelnut versehener Ölabstreifring. Wegen der hervor
ragenden Eigenschaften sowohl des Ringes als auch der ent
sprechend vorbereiteten Lauffläche kann ggf. auf einen dieser
Ringe verzichtet werden. Die Beschichtung hat noch den Vor
teil, daß sie eventuelle Unebenheiten der Kolbenringober
fläche ausgleicht.
Claims (12)
1. Verwendung eines Verfahrens zum Honen von Zylinder-In
nenflächen, insbesondere in Arbeitszylindern (13) von
Kraft- und Arbeitsmaschinen mit einem Honwerkzeug,
dadurch gekennzeichnet, daß das Honen mit der Hubbewe
gung des Honwerkzeuges als ein Axial-Honen ohne wesent
liche Drehbewegung durchgeführt wird.
2. Verwendung eines Verfahrens nach Anspruch 1, dadurch
gekennzeichnet, daß ein Axialhon-Arbeitsgang einem
Honarbeitsgang mit Axial- und Drehbewegung nachgeschal
tet wird.
3. Verwendung eines Verfahrens nach Anspruch 1 oder 2,
dadurch gekennzeichnet, daß das Axialhonen bei Zylinder-In
nenflächen verwendet wird, die im Betrieb mit Kolben
ringen (30) zusammenarbeiten, die vorzugsweise mit
Schmiermittel versorgt werden.
4. Verwendung eines Verfahren nach einem der vorhergehenden
Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß das Axialhonen
mit sehr kleiner rotativer Komponente durchgeführt wird,
wobei insbesondere mit axialen Bearbeitungsgeschwindig
keiten zwischen 10 und 50, vorzugsweise 15 bis 30 m/min
und mit Umfangsgeschwindigkeiten unter einem m/min,
vorzugsweise unter 0,1 m/min, gearbeitet wird.
5. Verwendung eines Verfahrens nach einem der Ansprüche 1
bis 3, dadurch gekennzeichnet, daß beim Axialhonen das
Honwerkzeug (15) nach einer Anzahl axialer Bearbeitungs
hübe, ggf. mehrfach, und vorzugsweise unter Entlastung
vom Bearbeitungsdruck, in eine andere Umfangsposition
gebracht wird.
6. Honwerkzeug mit anstellbaren, mit Schneidbelägen (21)
versehenen Schneidbelagträgern (19), dadurch gekenn
zeichnet, daß es für ein Axialhonen zur Verwendung kommt
und Anpassungsmittel zur Anpassung der Umfangskontur der
Schneidbeläge an die Kontur der Zylinder-Innenflächen
aufweist.
7. Honwerkzeug nach Anspruch 6, dadurch gekennzeichnet, daß
die Anpassungsmittel eine elastische Ausbildung der
Schneidbelagträger (19) umfassen, die vorzugsweise so
abgestimmt ist, daß über die Trägerfläche im wesentli
chen gleiche Bearbeitungsdrücke vorliegen.
8. Honwerkzeug nach einem der Ansprüche 6 bis 7, dadurch
gekennzeichnet, daß die Schneidbelagträger (19) großflä
chige Honsegmente sind und jeweils mehr als ein Achtel,
vorzugsweise mehr als ein Fünftel, des Honwerkzeug-Um
fanges einnehmen, wobei vorzugsweise Lücken (20)
zwischen den Schneidbelagträgern (19) wesentlich schma
ler sind als die Umfangsabmessungen der Honsegmente.
9. Honwerkzeug nach einem der Ansprüche 6 bis 8, dadurch
gekennzeichnet, daß die Schneidbelagträger (19) durch
Einschnitte an der den Schneidbelagträgern abgewandten
Seite der schalenförmigen Honsegmente elastisch ausge
bildet sind.
10. Honwerkzeug nach einem der Ansprüche 5 bis 9, dadurch
gekennzeichnet, daß Lücken zwischen den Schneidbelagträ
gern (19) schräg zur Achsrichtung verlaufen.
11. Honwerkzeug nach einem der Ansprüche 5 bis 10, dadurch
gekennzeichnet, daß wenigstens zwei Gruppen von Schneid
belagträgern (19) in Achsrichtung hintereinander ange
ordnet sind, wobei die in Umfangsrichtung zwischen den
Schneidbelagträgern (19) je einer Gruppe vorgesehenen
Lücken gegenüber denen der anderen Gruppe in Umfangs
richtung gegeneinander versetzt sind.
12. Zylinder, insbesondere Arbeitszylinder für Kraft- und
Arbeitsmaschinen, besonders Verbrennungskraftmaschinen,
mit einer Innenfläche, dadurch gekennzeichnet, daß die
Innenfläche weit überwiegend in Axialrichtung verlaufen
de Honspuren (11) aufweist, welche mit einem Axial-Honen
eingearbeitet wurden.
Priority Applications (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
DE19924226335 DE4226335C2 (de) | 1992-08-08 | 1992-08-08 | Verwendung eines Honverfahrens zum Honen von Zylinder-Innenflächen, Werkzeug dafür und Zylinder |
Applications Claiming Priority (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
DE19924226335 DE4226335C2 (de) | 1992-08-08 | 1992-08-08 | Verwendung eines Honverfahrens zum Honen von Zylinder-Innenflächen, Werkzeug dafür und Zylinder |
Publications (2)
Publication Number | Publication Date |
---|---|
DE4226335A1 DE4226335A1 (de) | 1994-02-10 |
DE4226335C2 true DE4226335C2 (de) | 1998-04-02 |
Family
ID=6465180
Family Applications (1)
Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
---|---|---|---|
DE19924226335 Expired - Fee Related DE4226335C2 (de) | 1992-08-08 | 1992-08-08 | Verwendung eines Honverfahrens zum Honen von Zylinder-Innenflächen, Werkzeug dafür und Zylinder |
Country Status (1)
Country | Link |
---|---|
DE (1) | DE4226335C2 (de) |
Families Citing this family (6)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
US5655955A (en) * | 1993-07-30 | 1997-08-12 | Nagel Maschinen Und Werekzeugfabrik Gmbh | Method and tool for improving the structure of the inner faces of working chambers of machines and motors |
DE19607774B4 (de) * | 1996-03-01 | 2005-07-14 | Nagel Maschinen- Und Werkzeugfabrik Gmbh | Verfahren zum Honen von Innenflächen eines Zylinders und Zylinder |
DE19706833A1 (de) * | 1997-02-21 | 1998-09-03 | Audi Ag | Verfahren zum Herstellen von Zylinderlaufbahnen von Hubkolbenmaschinen |
US6012973A (en) * | 1997-12-30 | 2000-01-11 | Nagel-Maschinen-Und Werkzeugfabrik Gmbh | Cylinder and method for honing its internal surfaces |
DE10110200A1 (de) | 2001-03-02 | 2002-09-05 | Nagel Masch Werkzeug | Verfahren zum Honbearbeiten |
DE102014210012A1 (de) * | 2014-05-26 | 2015-11-26 | Elgan-Diamantwerkzeuge Gmbh & Co. Kg | Honverfahren zur Feinbearbeitung von Bohrungen |
Citations (6)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
DE2201445A1 (de) * | 1972-01-13 | 1973-07-26 | Gehring Kg Maschf | Werkzeugmaschine mit in einstellbarer hublaenge hin- und hergehender bearbeitungsbewegung |
DE2320349B2 (de) * | 1973-04-21 | 1977-09-01 | Doll & Co, 8500 Nürnberg | Maschine zum feinschleifen oder polieren von flaechen eines werkstuecks |
DE3607972A1 (de) * | 1986-03-11 | 1987-09-17 | Peter Nagel | Honwerkzeug zur bearbeitung zylindrischer bohrungen |
DE3942256A1 (de) * | 1989-12-21 | 1991-07-04 | Nagel Masch Werkzeug | Bearbeitungsvorrichtung, insbesondere honeinrichtung |
US5085014A (en) * | 1989-08-25 | 1992-02-04 | Maschinenfabrik Gehring Gmbh & Co. | Honing tool and method for the surface machining of bore walls |
EP0483713A2 (de) * | 1990-10-31 | 1992-05-06 | SPRINT FILTER S.r.l. | Spreizvorrichtung zur Aufnahme von Schleifhülsen |
-
1992
- 1992-08-08 DE DE19924226335 patent/DE4226335C2/de not_active Expired - Fee Related
Patent Citations (6)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
DE2201445A1 (de) * | 1972-01-13 | 1973-07-26 | Gehring Kg Maschf | Werkzeugmaschine mit in einstellbarer hublaenge hin- und hergehender bearbeitungsbewegung |
DE2320349B2 (de) * | 1973-04-21 | 1977-09-01 | Doll & Co, 8500 Nürnberg | Maschine zum feinschleifen oder polieren von flaechen eines werkstuecks |
DE3607972A1 (de) * | 1986-03-11 | 1987-09-17 | Peter Nagel | Honwerkzeug zur bearbeitung zylindrischer bohrungen |
US5085014A (en) * | 1989-08-25 | 1992-02-04 | Maschinenfabrik Gehring Gmbh & Co. | Honing tool and method for the surface machining of bore walls |
DE3942256A1 (de) * | 1989-12-21 | 1991-07-04 | Nagel Masch Werkzeug | Bearbeitungsvorrichtung, insbesondere honeinrichtung |
EP0483713A2 (de) * | 1990-10-31 | 1992-05-06 | SPRINT FILTER S.r.l. | Spreizvorrichtung zur Aufnahme von Schleifhülsen |
Also Published As
Publication number | Publication date |
---|---|
DE4226335A1 (de) | 1994-02-10 |
Similar Documents
Publication | Publication Date | Title |
---|---|---|
DE69712613T2 (de) | Vorrichtung und verfahren zum schärfen eines längliches rotierendes werkzeuges | |
DE69502181T2 (de) | Verfahren zur herstellung einer zylinderlaufbüchse und derartige zylinderlaufbüchse | |
EP1932620B1 (de) | Verfahren zur Feinbearbeitung zylindrischer Innenflächen von Bohrungen sowie Feinbearbeitungsanlage hierfür | |
EP2976184B1 (de) | Honverfahren und honwerkzeug | |
EP2654986B1 (de) | Bearbeitungsverfahren und bearbeitungswerkzeug zum bearbeiten einer gekrümmten werkstückoberfläche | |
DE19742765A1 (de) | Schneidplatte, insbesondere Wendeplatte, Verfahren zur Herstellung einer solchen Schneidplatte, mit solchen Schneidplatten ausgestattetes Werkzeug und Verfahren zum Zerspanen eines Werkstückes unter Verwendung einer solchen Schneidplatte oder unter Einsatz eines solchen Werkzeuges | |
DD158625A5 (de) | Abrichtwerkzeug | |
DE102019201465A1 (de) | Honwerkzeug und Feinbearbeitungsverfahren unter Verwendung des Honwerkzeugs | |
DE10355685B4 (de) | Werkstück mit einer als Zylinder ausgebildeten tribologisch beanspruchbaren Fläche und Verfahren zu deren Herstellung | |
DE4226335C2 (de) | Verwendung eines Honverfahrens zum Honen von Zylinder-Innenflächen, Werkzeug dafür und Zylinder | |
EP0643242A1 (de) | Bauteil im Bereich von Arbeitsräumen, wie Verbrennungsräumen, von Kraft- oder Arbeitsmaschinen mit einer Beschichtung | |
DE19549403A1 (de) | Verfahren zum Herstellen einer Gleitfläche auf einer Aluminiumlegierung | |
EP2829713B1 (de) | Werkstück mit einer Ausnehmung zur Aufnahme eines Kolbens | |
DE4440713C2 (de) | Verfahren zum Herstellen von Gleitflächen an Gußeisenteilen, insbesondere von Zylinderlaufbahnen von Brennkraftmaschinen, sowie Honwerkzeug zur Durchführung des Verfahrens | |
DE102018116666A1 (de) | Selektive flächenstruktur für laufbuchsen | |
DE102011079757A1 (de) | Bearbeitungsverfahren und Bearbeitungswerkzeug zum Bearbeiten einer gekrümmten Werkstückoberfläche sowie Werkstück | |
DE102010063704A1 (de) | Bearbeitungsverfahren und Bearbeitungswerkzeug zum Bearbeiten einer gekrümmten Werkstückoberfläche | |
EP0997229B1 (de) | Verfahren und Vorrichtung zur Feinbearbeitung von im wesentlichen zylindrischen Werkstückoberflächen | |
WO2007031337A1 (de) | Verfahren und vorrichtung zur spanenden bearbeitung von werkstücken | |
DE102017102883B4 (de) | Verfahren zum Entfernen einer Beschichtung von einem Substrat | |
DE102009030451A1 (de) | Verfahren zum Bearbeiten einer Oberfläche sowie Bearbeitungswerkzeug zum Bearbeiten einer Oberfläche | |
DE3618315C1 (de) | Verfahren und Werkzeug zur Bearbeitung der Oberflaechen von Werkstuecken | |
AT410770B (de) | Verfahren, werkzeug und einrichtung zur spanabhebenden bearbeitung | |
EP3463727B1 (de) | Zylinder, verfahren zur endbearbeitung eines zylinders, hubkolbensystem und verwendung eines hubkolbensystems | |
EP1490196B1 (de) | Verfahren zum feinbearbeiten von zylindrischen innenflächen |
Legal Events
Date | Code | Title | Description |
---|---|---|---|
8110 | Request for examination paragraph 44 | ||
D2 | Grant after examination | ||
8364 | No opposition during term of opposition | ||
8339 | Ceased/non-payment of the annual fee |