DE8806553U1

DE8806553U1 - Vorrichtung zum Feinbearbeiten von Bohrungen von Werkstücken

Info

Publication number: DE8806553U1
Application number: DE8806553U
Authority: DE
Original assignee: Kadia Maschinenbau Kopp & Co 7440 Nuertingen De GmbH
Current assignee: Kadia Maschinenbau Kopp & Co 7440 Nuertingen De GmbH
Priority date: 1988-05-19
Filing date: 1988-05-19
Publication date: 1988-09-01

Description

Anmelder:

Kadia Maschinenbau
Kopp GmbH & Co.
Fabrikstr. 2
7440 Nürtingen

2220 008 8.2.88 F/mz

Titel: Vorrichtung zum Feinbearbeiten von Bohrungen von Werkstücken

Beschreibung

Die vorliegende Erfindung bezieht sich auf eine Vorrichtung zum Feinbeerb si ten, insbesondere Honen von Bohrungen von Werkstücken nach dem Oberbegriff des Anspruchs 1.

Es sind verschiedene Vorrichtungen dieser Art bekannt, bei denen das Werkstück an der Werkstückaufnahme in mehreren Freiheitsgraden beweglich gehalten ist. Dabei sind die einzelnen Konstruktionen jeweils spezifisch auf das fein zu bearbeitende Werkstück abgestellt. Je nach den bekannten Ausführungsformen ist das Werkstück entweder nur kardanisch

beweglich oder nur in einer horizontalen Ebene beweglich (schwimmend) gehalten (VDI-Z 123/1981, Nr. 15/16. S. 666 f; Handbuch der Fertigungstechnik, 1980. Bd. 3/2, S.317 ff). Mit den bekannten Vorrichtungen werden zwar hohe Positioniergenauigkeiten der fein zu bearbeitenden Bohrungen erreicht, jedoch lediglich durch die Herstellung der Bohrungen mittels Tieflochbohren, was aber im Gegonäntz zuüi Spirslbohrsr; kostenaufwendiger ist.

Aufgabe der vorliegenden Erfindung ist es, eine Vorrichtung der eingangs genannten Art zu schaffen, mit der durch Spiralbohren hergestellte Bohrungen mit einer sehr hohen Positioniergenauigkeit feinbearbeitet werden können, dadurch, daß eine Verschiebung der fein zu bearbeitenden Bohrungen in jeder beliebigen Lage innerhalb der zu tolerierenden Positioniergenauigkeit ermöglicht ist.

Diese Aufgabe wird bei einer Vorrichtung der eingangs genannten Art durch die im Kennzeichen des Anspruchs 1 angegebenen Merkmale gelöst.

Mit Hilfe der erfindungsgemäßen Vorrichtung ist es möglich, Bohrungen, die mittels Spiralbohren hergestellt sind und daher eine nicht besonders hohe Positioniergenauigkeit aufweisen, fein zu bearbeiten und dabei einen Ausgleich dieser Qualität an Positioniergenaugigkelt zu erreichen. Dabei ist ein Ausgleich sowohl einer Schräglage als auch eines

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achspareil * icn V..-Batisa der Bohrungsachse mit der erfindungsgemäßen Vorrichtung möglich, die gleichzeitig alle auftretenden Bearbeitungskr&fte sicher aufzunehmen im Stande ist.

Mit den Merkmalen des Anspruchs 2 ist erreicht, Werkstücke mit mehreren über dsii Umfang angeordneten radialen Bohrungen f«i« zu bearbeiten, wobei ein und dieselbe Werkstückaufnähme verwendet und ein Wechsel der zu hohnenden Bohrung am selben Werkstück in schneller und einfacher Weise möglich ist. Es versteht sich, daß dabei das Spiel bzw. der Abstand zwischen Werkstück und Drehteller größer ist, als das Maß, um das das Werkstück auf der Werkstückaufnahme maximal in seinen drei Freiheitsgraden beweglich sein muß.

Die kardanische Lagerung zwischen Werkstück vnd Aufnahmering kann entweder entsprechend den Merkmalen des Anspruchs 3 oder entsprechend den Merkmalen des Anspruchs 4 erfolgen.

Eine optimale Bewegungsmöglichkeit des Werkstücks in der horizontalen Ebene in allen Richtlinien über dem Aufnahmeklotz ergibt sich dann, wenn die Merkmale gemäß Anspruch 5 bzw. (gemäß Anspruch 6 vorgesehen sind. Dabei ist wesentlich, daß die Querabmessungen von quaderföroiger Ausnehmung im Aufnahmering und des quaderförmigen Aufnahmeklotzss zwesentlichem Spiel, also hoch toleriert sind, während die entsprechenden Abmessungen in vertikaler Richtung relativ zueinander eng toleriert sind.

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Bei solchen Werkstücken, die mit einander diametral gegenüberliegenden zu honenden radialen Bohrungen versehen sind, ist es zweckmäßig eines oder mehrere Merkmale der Ansprüche 7 bis 9 vorzusehen.

Insbesondere ist dabei es zweckmäßig, die Merkmale gemäß Anspruch 10 vorzusehen, um die obere Werkzeugführungsbuchse gegenüber der unteren Werkzeugführungsbuchse achsgenau bzw. gegenüber den betreffenden Werkstücken in etwa ausrichten zu können.

Weitere Einzelheiten der Erfindung sind der folgenden Beschreibung zu entnehmen, in der die Erfindung anhand des in der Zeichnung dargestellten Ausführungsbeispieles näher beschrieben und erläutert ist.

Die einzige Figur zeigt in schematischer, teilweise aufgebrochener, perspektivischer Darstellung eine Vorrichtung zum Honen von radialen Bohrungen eines hohlzylindrischen Werkstücks.

Die in der Zeichnung dargestellte Vorrichtung 11 dient zum Feinbearbeiten, insbesondere zum Honen von radialen Bohrungen 12 eines hohlzylindrisch ausgebildeten Werkstücke 13, das bspw. Teil eines Pumpengehäuses ist.

Die Vorrichtung 11 besitzt eine Grundplatte 14, an der

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senkrecht abstehend ein plattenförmiger Ständer 17 starr befestigt ist, auf dessen oberer schmaler Stirnfläche 18 eine plattenförmige Auskragung 19 befestigt. Die Auskragung 19 besitzt eine Durchgangsbohrung 21, über der eine durchmesserkleiner Führungsbohrung 22 einer oberen Werkzeugführungsbuchse 23 im wesentlichen fluchtend angeordnet ist. Diese obere Werkzeugführungsbuchse 23 besitzt einen Flansch 24, der mittels Schrauben 26 derart an der Auskragung 19 ausrichtbar angeordnet ist, daß die Achse 27 der Führungsbohrung 22 längs der Oberfläche 28 der Auskragung 19 in zueinander senkrechten Richtungen verstellbar ist. Oberhalb der Werkzeugführungsbuchse 23 ist in nicht dargestellter Weise ein Honwerkzeug gehalten.

Die Vorrichtung 11 ist mit einer Werkstückaufnahme 14 für das hier scheibenartig hohlzylindrische Werkstück 13 versehen. Die Werkstückaufnahme 14 besitzt einen etwa quaderförroigen Aufnahmeklotz 32, der von der Vorderseite 31 des Ständers 17 absteht und mit diesem starr verbunden ist. Der Aufnahmeklotz 32 ist in Vorderansicht gesehen etwa quadratisch ausgebildet. Im wesentlichen etwa zentrisch besitzt der Aufnahmeklotz 32 eine Durchgangsbchrung 33, deren Achse 34 bei entsprechender Einjustierung bzw. Ausrichtung der oberen Werkzeugführungsbuchse 23 mit der Achse 27 der Führungebohrung 22 fluchtet. Der Aufnahmeklotz 32 besitzt ein« obere ebene Gleitfläche 36, die in nicht dargestellter Weise mit Schmiermittelnuten oder dgl. versehen sein kann.

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Mit seiner etwa quaderförmigen mittigen Ausnehmung 3? ist ein Aufnahmering 38 der Werkstückaufnahme 14 auf den Aufnahm&klotz 32 aufgeschoben. Dabei liegt die obere innere Gleitfläche der Ausnehmung 37 des Aufnahmerings 38 auf der oberen Gleitfläche 36 des Aufnahmeklotzes 32 auf. Der Aufnahmering ist schmäler als die Erstreckung des Aufnahmeklotzes 32 senkrecht zu seiner Achse 34 und ist in einem Abstand von der Vorderseite 31 des Ständer 17 angeordnet. Die Ausnehmung 37 des Aufnahmerings 38 ist in ihrer Außenabmessung parallel zur Achse 34 relativ eng toleriert, jedoch derart, daß eine hin und her gehende Gleitbewegung des Aufnahmeringes 38 auf dem Aufnahmeklotz 32 in einer Richtung A senkrecht zur Achse 34 möglich ist. Die entsprechende lichte Innenweite der Ausnehmung 37 des Aufnahmerings 38 in Quererstreckung senkrecht zur Achse 34 ist gegenüber der entsprechenden Außenabmessung des Aufnahmeklotzes 32 erheblich größer toleriert, derart, daß eine hin und her gehende horizontale Bewegung des Aufnahmeringes 38 in Richtung des Doppelpfeiles B auf dem Aufnahmeklotz 32 möglich ist.

Der Aufnahmering 38 besitzt ferner zwei einander diametral gegenüberliegende Bohrungen 41 und 42, die konzentrisch sind und vorzugsweise denselben Innendurchmesser aufweisen. Sie liegen achsparallel zur Durchgangsbohrung 33 des Aufnahmeklotzes 32. Der Außenumfang 43 des Aufnahmeringes ist im Querschnitt kreisförmig, jedoch in Richtung seiner Breite senkrecht zur Achse 34 ballig bzw. kugelförmig ausgebildet.

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§&Ggr; Im unteren Bereich der Durchgangsbohrung 33 des

fj Aufnahmeklotzes 32 ist eine untere Werkzeugführungsbuchse

t gehalten, vorzugsweise mittels Preßpassung mit ihrem oberen

Ende eingesetzt. Die untere Werkzeugführungsbuchse 46 ragt

S über das untere Ende des Aufnahmeklotzes 32 hinaus in die

?; untere Bohrung 42 des Aufnahmeringes 38 und endet vor dem

Außenumfang 43 des Aufnahmerings 38. Der Außendurchmesser der unteren Werkzeugführungsbuchse 46 ist zumindest entsprechend der möglichen Querbewegung des Aufnahmeringes 38 auf den Aufnahmeklotz 32 gemäß Doppelpfeil B kleiner als der

- Innendurchmesser der unteren Bohrung 42 im Aufnahmering 38.

Der Innendurchmesser einer zur Durchgangsbohrung 33 konzentrischen und bei entsprechender Einstellung der oberen ; Führungsbohrung 22 mit dieser achsgleichen Führungsbohrung

■ der untern Werkzeugführungsbuchse 46 ist kleiner als der

Innendurchmesser 51 der zu honenden radialen Bohrung 12 des : noch zu beschreibenden hohlzylii.drischen Werkstücks 13.

Das hohlzylindri&che Werkstück 13 besitzt die Form eines scheibonartigen, kurzen Zylinders mit einer zentrischen

, Innenbohrung 52 und mit jeweils hier zwei Paaren von einander

diametral gegenüberliegenden radialen Bohrungen 12, die einen äußeren durchmessergrößeren Abschnitt 53 und einen inneren durchmesserkleineren und zu honenden Abschnitt 54 aufweisen. In den Abschnitt 54 der radialen Bohrung 12 münden nooh Querbohrungen 56 und 57, die in diesem Zusammenhang jedoch ohne Bedeutung sind. Die mittige Innenbohrung 52 des

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Werkstücks 13 ist zylindrisch und besitzt einen Innendurchmesser, der dem maximalen Außendurchmesser des balligen A-ißenumfangs 43 des Aufnahmerines 3&THgr; mit geringem Spiel angepaßt ist.

Vor der Vorderseite 31 des Standers 17 ist ein Drehteller 61 gehalten, der über radial abstehenden Stifte 62 von Hand oder mit Hilfe einer Mechanik gemäß Pfeil C rotierend antreibbar. In nicht dargestellter Weise ist der Drehteller 61 dabei einer auf dem Aufnahmeklotz 32 unbeweglich gehalten Büchse drehbar gelagert, deren Achse zur Achse des Aufnahmeringes 38 in horizontaler Ebene parallel liegt, über im einzelnen nicht dargestellte horizontale Mitnehmerstifte am Drehteller 61 ist das Werkstück 13 mitnehmbar, das zu diesem Zweck an seiner der Drehtellervorderseite 64 im Abstand gegenüberliegenden Rückseite Langlochausnehmungen aufweist. Gegenüber der Drehtellervorderseite 64 ist auch der Aufnahmering 38 wegen der möglichen Bewegung gemäß Doppelpfeil A im Abstand angeordnet.

Damit i^t das Werkstück 13 gegenüber dem Aufnahmering 38 kardanisch aufgehängt also gemäß den Doppelpfeilen D, E bewegbar, wobei statt dieser Verbindung zwischen zylindrischer Innenfläche des Werkstücks 13 und balligem Außenumfang 43 des Aufnahmerings 38 es auch möglich ist, den Außenumfang des Aufnahmerings 38 rein zylindrisch zu machen und dabei eine entsprechende Maßtoleranz zwischen dem Innendurchmesser der

Innenbohrung 52 des Werkstücks 13 und dem Außendurchmesser des Außenumfangs 43 des Aufnahmerings 38 vorzusehen. Gleichzeitig ist das Werkstück 13 über den Aufnahmering 38 auch in zwei Richtungen in horizontaler Ebene gemäß den Doppelpfeilen A, B bewegbar. Somit ist das Werkstück 13 sowohl pendelnd als auch schwimmend an der Werkstückaufnähme 14 gehalten. Diese vom

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beiden Werkzeugführungsbuchsen 23 und 46 ausführbare Pendel- und Schwimmbewegung ist durch die erwähnten Verbindungen der einzelnen Elemente miteinander und die entsprechenden unterschiedlichen Abmessungen der einzelnen Bohrungen gewährleistet .

Durch nicht dargestellte Indexierbohrungen am Drehteller 61 wird sichergestellt, daß sich die zu honende Bohrung jeweils in Bearbeitungslage befindet. Die Feinbearbeitung der Bohrung 12 durch radiales Zustellen oder Aufweiten der Honleisten bzw. Honoberfläche des Honwerkzeugs beginnt, sobald dieses in der oberen und unteren Führungsbuchse geführt ist. Beim Honen der Bohrung 12 kann das untere Werkzeugende in die untere der unteren Werkzeugführungsbuchse 46 zugewandte Bohrung 12 des Werkstücks eintauchen.

Wird ein hohlzylindrisches Werkstück 13 zu bearbeiten sein, das über den Umfang nicht diametral gegenüberliegend verteilte Bohrung aufweist, so wird die untere Werkzeugführungsbuchse wegzulassen sein.

Claims

- 10 - Sghutzanspryche

1. Vorrichtung zum Feinbearbeiten, insbesondere Honen von Bohrungen von Werkstücken, die hohlzylindrisch ausgebildet sind und deren zu honende Bohrungen in radialer Richtung angeordnet sind, mit einer oberen Werkzeugführungsbuchse für ein Honwerkzeug und mit einer Werkstückaufnahme, an der das Werkstück relativ zur Achse der Führungsbuchse kardanisch beweglich gehalten ist, dadurch gekennzeichnet, daß die Werkstückaufnahme (14) einen mit einer ebenen Oberseite (36) versehenen Aufnahmeklotz (32) aufweist, der an einem Ständer (17) der Vorrichtung (11) senkrecht abstehend und ortsfest gehalten ist, und daß über den Aufnahmeklotz ,32) ein Aufnahmering (38) geschoben und horizontal beweglich gehalten ist, auf dessen Außenumfang (43) das Werkstück (13) kardanisch gelagert.

2. Vorrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß am Ständer (17) ein Drehteller (61) rotierend antreibbar gelagert ist, der über bspw. Mitnehmer mit dem auf dem Aufnahmering (38) drehbar gelagerten und mit seiner Rückseite im Abstand von der Außenseite (64) des Drehtellers (61) angeordneten Werkstück (13) mit erheblichen Spiel verbunden ist.

3. Vorrichtung nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, daß das Werkstück (13) mit seinem zylindrischen Innenumfang

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(52) auf dem zylindrischen Außenumfang des Aufnahmeringes (38) mit Spiel gelagert ist.

4. Vorrichtung nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, daß das Werkstück (13) mit seinem zylindrischen Innenumfang (52) auf einem zylindrisch ballig ausgebildeten Außenumfang (43) des Aufnahmeringes (38) gelagert ist.

5. Vorrichtung nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß de» Aufnahmeklotz (32) quaderförmig ausgebildet und der Aufnahmering (38) mit einer quaderförmigen Öffnung (37) größerer Querabmessung versehen ist, deren obere Innenfläche (39) auf der Oberseite (36) des Aufnahmeklotzes (32) aufliegt.

6. Vorrichtung nach Anspruch 5, dadurch gekennzeichnet, daß im Bereich der oberen Innenfläche (39) des Aufnahmeringas (38) und/oder im Bereich der Oberseite (36) des Aufnahmeklotzes (32) Schmierhuten oder dgl. vorgesehen sind.

7. Vorrichtung nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß eine untere Werkzeugführungsbuchse (46) vorgesehfn ist, die zunindest teilweise innerhalb des Aufnahmeklotzes (32) ortsfest gehalten ist.

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8. Vorrichtung nach Anspruch 7, dadurch gekennzeichnet, daß die untere WerkzeugfUhrungsbuchse (46) aus dem unteren Bereich des Aufnahmeklotzes (32) heraus in eine Bohrung wesentlich größeren Durchmesser des Aufnahmeringes (38) ragt.

9. Vorrichtung nach Anspruch 7 oder 8, dadurch gekennzeichnet, daß der Innendurchmesser der unteren Werkzeugführungsbuchse (46) kleiner ist als der Innendurchmesser der diametral einander gegenüberliegenden, zu .honenden Bohrungen (12) des Werkstücks (13).

10. Vorrichtung nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß die obere Werkzeugführungsbuchse (23) an einer Auskragung (19) des Ständers (17) ausrichtbar befestigt ist.