EP0237790A1 - Honing device - Google Patents
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- EP0237790A1 EP0237790A1 EP87101972A EP87101972A EP0237790A1 EP 0237790 A1 EP0237790 A1 EP 0237790A1 EP 87101972 A EP87101972 A EP 87101972A EP 87101972 A EP87101972 A EP 87101972A EP 0237790 A1 EP0237790 A1 EP 0237790A1
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- honing
- tool
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- honing tool
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Classifications
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- B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
- B24—GRINDING; POLISHING
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- B24B33/00—Honing machines or devices; Accessories therefor
- B24B33/10—Accessories
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- 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
- B24B55/00—Safety devices for grinding or polishing machines; Accessories fitted to grinding or polishing machines for keeping tools or parts of the machine in good working condition
- B24B55/02—Equipment for cooling the grinding surfaces, e.g. devices for feeding coolant
Definitions
- the invention relates to a honing device according to the preamble of claim 1.
- This known honing device has the disadvantage that it has a relatively large overall length between the clamping end of the tool spindle and the working area. As a result, the shaft of the honing tool tends to skew and vibrate during machining with its working area in the bore of the usually gimbaled workpiece. which affects the machining accuracy and the service life of the honing tool. Furthermore, the flushing of the working area at the bottom of the blind hole is unsatisfactory, since this can result in fluidic dead zones. However, for high-precision machining, it is essential that the abrasion is immediately washed away from the machining zone.
- the invention has for its object to avoid these disadvantages and to create a honing device for precision machining, with which relatively small bores, in particular blind holes, can be machined with an exceptionally high accuracy not previously achieved by honing with a long service life of the tool.
- the coolant supply device can be arranged directly above the workpiece on a device plate.
- the coolant supply device can be penetrated centrally by the honing tool and can accommodate guide and sealing elements that can align freely with the honing tool shaft.
- the guide and sealing elements are then held in the aligned position by the coolant pressure during honing. This results in an exceptionally stiff and vibration-free guidance of the honing tool.
- the supply of the coolant under high pressure in the interior of the honing tool to the end of the honing tool facing the workpiece bore, and the return of the coolant via the return duct ensures a precisely defined cooling middle management within the work area.
- the machining accuracy with the honing device according to the invention is considerably improved, so that the device is particularly suitable for producing blind holes which have to be machined with high precision, such as for example for machining holes in injection pump parts.
- a workpiece 1 is shown with a blind hole 2, which is processed by a honing tool 3 of a honing device.
- the workpiece 1 is received and held (which is not shown in more detail) in a known cardanic workpiece holder 4.
- a coolant supply device 5 is arranged on a device plate 6 fixed on the machine side in such a way that a shaft of the honing tool 3 penetrates it centrally.
- a clamping end 8 of the honing tool 3, which is opposite the workpiece holder 4 of the honing tool 3 and is arranged on the other side of the coolant supply 5, can be connected by known means, e.g. a (not shown) collet, firmly connected to a machine spindle 9.
- the housing part 10 coaxially receives in a cylinder bore 13 a guide part 14 with an outer diameter and an annular sealing part 15 adjoining the guide part in the axial direction.
- the guide part 14 has a flange-like widened central section 16, the outer diameter of which is slightly smaller than the diameter of the cylinder bore 13 of the housing part 10.
- the guide part 14 lies with a lower end face 17 against a bottom 18 of the housing part 10 formed by a step-like shoulder.
- a section 19 with a reduced diameter adjoins the center section 16 and projects through a bottom-side bore 20 of the housing part 10 to the outside.
- the bore 20 has a smaller internal width than the adjoining cylinder bore 13.
- the tapered section 19 of the guide part 14 projects through the bore 20 with greater play.
- An end section 21 adjoins the central section 16 at the top. Its outer diameter is substantially smaller than the inside width of the cylinder bore 13, but slightly larger than the outer diameter of the end section 19. Between the wall of the cylinder bore 13 and the outside of the end section 21, an annular chamber 22 for receiving coolant is formed.
- the annular chamber 22 is bounded in the direction of the machine spindle 9 by the sealing part 15, which rests with a flange-like, widened section 23 without play on the end face 21a of the end section 21.
- the outside diameter of the section 23 is somewhat smaller than the inside diameter of the cylinder bore 13. It is closed in the direction of the machine spindle 9 with a cover 24 which is attached to a shoulder 10a of an enlarged bore section 25 of the housing part 10 which adjoins the cylinder bore 13 .
- the conditions are such that the guide part 14 and the sealing part 15 are axially immovable, but are kept floating in the radial direction within the cylinder bore 13.
- the cover 24 has a through bore 47 which runs coaxially to the cylinder bore 13 and through which an end portion 26 of the sealing part 15 which is tapered in diameter is penetrated with greater play.
- the guide part 14 and the sealing part 15 have concentric through bores 27 and 28, respectively, which are penetrated by the tool shank 35 with little play and have a guiding and sealing function, as will be explained below.
- the bore 27 widens in the region of the end section 21 of the guide part 14 and forms a distributor chamber 29 which surrounds the honing tool shaft in this region and serves for the coolant supply conductive connection.
- three sets of bores 30 are provided, each having the same axial distance from one another.
- the bores 30 of a set preferably have the same circumferential distance from each other.
- the annular chamber 22 is connected via a connection bore 31 and a line 32 to a coolant pressure source (not shown).
- a coolant pressure source not shown
- diametrically opposite radial bores 33 are provided on the honing tool shaft 35, which lead to coolant channels 34 in the interior of the honing tool.
- the bores 33 are preferably arranged at the same circumferential distance from one another in accordance with the bores 30.
- the tool shaft 35 is provided with an axial through bore 36 in which a spreader rod 37 is guided.
- a spreader rod 37 In the front area 7 of the tool shank 35, four slot-like slots 38 are preferably provided, each receiving a honing stone 39 with an abrasive coating.
- the honing stones 39 are dimensioned and shaped such that they can be moved radially in the slots 38 with very little play.
- the honing stones have an inner wedge surface 40 which runs in the longitudinal direction and which interacts with the conical section 41 of the expansion rod 37.
- the spreader rod 37 also has grooves 34 that begin slightly above the bores 33 of the tool shank 35 and extend toward the section 41 46 of the tool shank 35 flows.
- the grooves 34 as shown in FIG. 3, are preferably rounded in the form of a part circle.
- axially extending grooves 43 are also preferably provided with the same circumferential spacing from one another and are used to discharge the coolant from the working area.
- the grooves 43 are so long that they extend in the lower stroke end position of the honing tool from the lower end 46 of the honing tool 3 to somewhat above an upper workpiece edge 1a (FIG. 1).
- the flats 42 and the grooves 43 form a return channel and are arranged such that guide webs 44 are provided between them, which are formed by outer surface portions of the tool shank 35.
- the grooves 43 are rounded in the shape of a partial circle in cross section (FIG. 3).
- the honing tool 3 is at least partially made of a particularly wear-resistant material. It is preferably made of solid carbide.
- the machine spindle 9 Before the start of honing, the machine spindle 9 is in its upper end length, the honing tool 3 with its honing stones 39 being located completely within the bore 27 of the guide part 14 (not shown).
- the coolant supply device 5 is also held in its upper end position with its housing part 10 by a known lifting device, not shown, within the guide bushing 11 (see dash-dotted lines in FIG. 1). In this position, the workpiece holder 4 with the workpiece 1 below the coolant supply device 5 is free in the horizontal direction movable, for example by means of a rotary indexing table to enable the feeding and removal of the workpieces 1.
- the coolant supply device 5 is lowered so far that the end section 19 of the guide part 14 reaches close to the upper edge of the workpiece 1 a and the honing tool 3 is then with its honing stones 39 from the machine spindle 9 into the blind hole 2 retracted.
- the gimbaled workpiece 1 is aligned with the honing tool 3 rigidly clamped in the machine spindle 9 (FIG. 1).
- the honing stone feed and the rotating and lifting movement of the honing tool are then switched on and at the same time coolant is supplied via the line 32.
- the coolant enters the annular chamber 22 under high pressure, preferably under a pressure of about 20 to 30 bar, and presses the guide part 14 with its flange surface 17 against the bottom 18 of the cylinder bore 13.
- the sealing part 15 with its flange 23 presses against the cover 24 pressed.
- the coolant passes through the bores 30 into the distribution chamber 29 and flows around the tool shank 35, the tight play between the tool shank and the bore 28 of the sealing part 15 and the bore 27 of the guide part 14, in conjunction with the high coolant pressure, a hydrostatic guiding and sealing effect on the moving honing tool 3.
- the coolant reaches the interior of the honing tool 3 via the further radial bores 33 and flows within the bore 36 in the axially extending grooves 34 in the spreader rod 37 to the end 46 of the honing tool 3. There it emerges directly in the area of the bottom of the blind hole 2.
- the coolant then has to flow out of the blind hole 2 via the flats 42 machined on the outer circumference of the honing tool 3 and the grooves 34.
- the entire working area of the blind bore 2 is flushed through perfectly and a good cooling and a reliable removal of the abrasion particles is guaranteed.
- the high coolant pressure in connection with the special storage and arrangement of the coolant supply device leads to a vibration-damping stiffening of the honing tool and workpiece system, which contributes to exceptional machining accuracy and a considerable increase in tool life.
- the honing stones 39 are immediately taken up again by the bore 27 of the guide part 14 and held captively.
- the mouth of the bore 27 facing the workpiece 1 has a funnel-shaped extension 45, which facilitates the insertion of the honing stones 39.
Landscapes
- Engineering & Computer Science (AREA)
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- Finish Polishing, Edge Sharpening, And Grinding By Specific Grinding Devices (AREA)
Abstract
Eine Honeinrichtung weist ein Honwerkzeug (3) zur Feinbearbeitung von Sacklochbohrungen eines Werkstückes (1) auf. Das Honwerkzeug (3) hat einen Schaft (35), an dessen freiem Ende Honleisten (39) angeordnet sind. Sie sind mit einer Spreizstange (37) radial nach außen bewegbar. Im Honwerkzeug (3) ist eine Kühlmittelkanalanordnung (34) vorgesehen, über die während der Bearbeitung des Werkstückes (1) an das dem Werkstück zugewandte Ende (36) des Honwerkzeuges (3) Kühlmittel zugeführt wird. Zur Rückführung des Kühlmittels sind Rückführkanäle (42, 43) vorgesehen, die am Außenumfang des Honwerkzeuges (3) verlaufen. Die Honeinrichtung weist ferner eine Kühlmittelzuführeinrichtung (5) auf, die gegenüber dem Honwerkzeug (3) ausgerichtet und festgestellt werden kann. Die Zuführung und Rückführung des Kühlmittels gewährleistet eine genau definierte Kühlmittelführung innerhalb des Arbeitsbereiches. A honing device has a honing tool (3) for fine machining blind holes in a workpiece (1). The honing tool (3) has a shaft (35), at the free end of which honing stones (39) are arranged. They can be moved radially outwards with a spreader bar (37). A coolant channel arrangement (34) is provided in the honing tool (3), via which coolant is supplied to the end (36) of the honing tool (3) facing the workpiece during the machining of the workpiece (1). To return the coolant, return channels (42, 43) are provided which run on the outer circumference of the honing tool (3). The honing device also has a coolant supply device (5) which can be aligned and fixed with respect to the honing tool (3). The supply and return of the coolant ensures a precisely defined coolant flow within the work area.
Description
Die Erfindung betrifft eine Honeinrichtung nach dem Oberbegriff des Anspruches 1.The invention relates to a honing device according to the preamble of claim 1.
Bei derartigen Honeinrichtungen (DE-GM 83 25 106) ist es bereits bekannt, das Kühlmittel gezielt im Arbeitsbereich des Honwerkzeuges zuzuführen. Es hat einen axial verlaufenden Kühlmittelkanal, der über radiale Bohrungen direkt im Arbeitsbereich mündet. Die Zuführung des Kühlmittels erfolgt über einen oberhalb einer Einspannstelle des Werkzeugkörpers angeordneten Kühlmittelverteiler. Er ist auf einem mit dem Honwerkzeug verbundenen Anschlußwerkzeug geführt und axial unverrückbar gehalten. Das Anschlußwerkzeug hat ein dem Einspannende des Honwerkzeuges gegenüberliegendes weiteres Einspannende, das in ein Bohrfutter oder dgl. einer Werkzeugmaschine eingespannt werden kann.In such honing devices (DE-GM 83 25 106) it is already known to supply the coolant in a targeted manner in the working area of the honing tool. It has an axially extending coolant channel that opens directly into the work area via radial bores. The coolant is supplied via a coolant distributor arranged above a clamping point of the tool body. It is guided on a connecting tool connected to the honing tool and held axially immovable. The connecting tool has a further clamping end opposite the clamping end of the honing tool, which can be clamped in a drill chuck or the like of a machine tool.
Diese bekannte Honeinrichtung hat den Nachteil, daß sie zwischen dem Einspannende der Werkzeugspindel und dem Arbeitsbereich eine verhältnismäßig große Baulänge aufweist. Dadurch neigt der Schaft des Honwerkzeuges beim Eintauchen mit seinem Arbeitsbereich in die Bohrung des üblicherweise kardanisch aufgenommenen Werkstückes zur Schiefstellung und zu Schwingungen während der Bearbeitung, was die Bearbeitungsgenauigkeit und die Standzeit des Honwerkzeuges beeinträchtigt. Des weiteren ist die Spülung des Arbeitsbereiches am Bohrungsgrund der Sacklochbohrung nicht zufriedenstellend, da hier strömungstechnische Totzonen entstehen können. Für eine hochgenaue Bearbeitung ist es aber unabdingbar, daß der Abrieb sofort aus der Bearbeitungszone weggespült wird.This known honing device has the disadvantage that it has a relatively large overall length between the clamping end of the tool spindle and the working area. As a result, the shaft of the honing tool tends to skew and vibrate during machining with its working area in the bore of the usually gimbaled workpiece. which affects the machining accuracy and the service life of the honing tool. Furthermore, the flushing of the working area at the bottom of the blind hole is unsatisfactory, since this can result in fluidic dead zones. However, for high-precision machining, it is essential that the abrasion is immediately washed away from the machining zone.
Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, diese Nachteile zu vermeiden und eine Honeinrichtung für die Feinstbearbeitung zu schaffen, mit der verhältnismäßig kleine Bohrungen, insbesondere Sacklochbohrungen mit einer bisher durch Honen nicht erreichbaren außergewöhnlich hohen Genauigkeit bei hoher Standzeit des Werkzeugs bearbeitet werden können.The invention has for its object to avoid these disadvantages and to create a honing device for precision machining, with which relatively small bores, in particular blind holes, can be machined with an exceptionally high accuracy not previously achieved by honing with a long service life of the tool.
Diese Aufgabe wird bei einer Honeinrichtung der gattungsbildenden Art erfindungsgemäß mit den kennzeichnenden Merkmalen des Anspruches 1 gelöst.This object is achieved according to the invention in a honing device of the generic type with the characterizing features of claim 1.
Die erfindungsgemäße Kühlmittelzuführeinrichtung kann unmittelbar oberhalb des Werkstückes an einer Vorrichtungsplatte angeordnet sein. Die Kühlmittelzuführeinrichtung kann vom Honwerkzeug zentrisch durchdrungen sein und Führungs- und Dichtelemente aufnehmen, die sich frei nach dem Honwerkzeugschaft ausrichten können. Die Führungs- und Dichtelemente sind dann während der Honbearbeitung durch den Kühlmitteldruck in der ausgerichteten Stellung festgehalten. Dadurch wird eine außergewöhnlich steift und schwingungsfreie Führung des Honwerkzeuges erreicht. Die Zuführung des Kühlmittels unter Hochdruck im Inneren des Honwerkzeuges zum stirnseitigen, der Werkstückbohrung zugewandten Ende des Honwerkzeuges, und die Rückführung des Kühlmittels über den Rückführkanal gewährleistet eine genau definierte Kühl mittelführung innerhalb des Arbeitsbereiches. Dadurch wird die Bearbeitungsgenauigkeit mit der erfindungsgemäßen Honeinrichtung erheblich verbessert, so daß die Einrichtung besonders zum Herstellen von Sacklochbohrungen geeignet ist, die hochgenau bearbeitet sein müssen, wie beispielsweise zur Bearbeitung von Bohrungen von Einspritzpumpenteilen.The coolant supply device according to the invention can be arranged directly above the workpiece on a device plate. The coolant supply device can be penetrated centrally by the honing tool and can accommodate guide and sealing elements that can align freely with the honing tool shaft. The guide and sealing elements are then held in the aligned position by the coolant pressure during honing. This results in an exceptionally stiff and vibration-free guidance of the honing tool. The supply of the coolant under high pressure in the interior of the honing tool to the end of the honing tool facing the workpiece bore, and the return of the coolant via the return duct ensures a precisely defined cooling middle management within the work area. As a result, the machining accuracy with the honing device according to the invention is considerably improved, so that the device is particularly suitable for producing blind holes which have to be machined with high precision, such as for example for machining holes in injection pump parts.
Weitere Merkmale der Erfindung ergeben sich aus den weiteren Ansprüchen, der Beschreibung und den Zeichnungen.Further features of the invention result from the further claims, the description and the drawings.
Die Erfindung wird nachstehend anhand eines in den Zeichnungen schematisch und in vergrößertem Maßstab dargestellten Ausführungsbeispieles näher beschrieben. Es zeigt:
- Fig. 1 eine erfindungsgemäße Honeinrichtung im Axialschnitt,
- Fig. 2 ein Honwerkzeug der Honeinrichtung nach Fig. 1 im Axialschnitt längs der Linie II-II in Fig. 3,
- Fig. 3 einen Schnitt längs der Linie III-III in Fig. 2.
- 1 is a honing device according to the invention in axial section,
- 2 shows a honing tool of the honing device according to FIG. 1 in axial section along the line II-II in FIG. 3,
- 3 shows a section along the line III-III in FIG. 2nd
In Fig. 1 ist ein Werkstück 1 mit einer Sacklochbohrung 2 dargestellt, die durch ein Honwerkzeug 3 einer Honeinrichtung bearbeitet wird. Das Werkstück 1 ist hierzu (was nicht näher dargestellt ist) in einer bekannten kardanischen Werkstückaufnahme 4 aufgenommen und gehalten.In Fig. 1, a workpiece 1 is shown with a blind hole 2, which is processed by a
Unmittelbar oberhalb der Werkstückaufnahme 4 bzw. des Arbeitsbereiches ist eine Kühlmittelzuführeinrichtung 5 an einer maschinenseitig festen Vorrichtungsplatte 6 so angeordnet, daß sie zentrisch von einem Schaft des Honwerkzeuges 3 durchdrungen wird.Immediately above the workpiece holder 4 or the work area, a coolant supply device 5 is arranged on a
Ein der Werkstückaufnahme 4 des Honwerkzeuges 3 gegenüberliegendes und auf der anderen Seite der Kühlmittelzuführung 5 angeordnetes Einspannende 8 des Honwerkzeuges 3 ist über bekannte Mittel, z.B. eine (nicht dargestellte) Spannzange, mit einer Maschinenspindel 9 fest verbunden.A clamping
Ein im wesentlichen als Hohlzylinder ausgebildetes Gehäuseteil 10 der Kühlmittelzuführeinrichtung 5 ist axial verschieblich in einer Führungsbuchse 11 geführt. Sie ist koaxial zum Honwerkzeug 3 mit der Vorrichtungsplatte 6, z.B. mittels eines Paßflansches 12, fest verbunden. Das Gehäuseteil 10 nimmt in einer Zylinderbohrung 13 koaxial ein im Außendurchmesser abgesetzes Führungsteil 14 und ein an das Führungsteil in axialer Richtung anschließendes ringförmiges Dichtteil 15 auf. Das Führungsteil 14 weist einen flanschartig verbreiterten Mittenabschnitt 16 auf, dessen Außendurchmesser etwas kleiner ist als der Durchmesser der Zylinderbohrung 13 des Gehäuseteiles 10. Das Führungsteil 14 liegt mit einer unteren Stirnfläche 17 an einem durch einen stufenartigen Absatz gebildeten Boden 18 des Gehäuseteiles 10 an. An den Mittenabschnitt 16 schließt nach unten ein im Durchmesser verjüngter Abschnitt 19 an, der durch eine bodenseitige Bohrung 20 des Gehäuseteiles 10 nach außen ragt. Die Bohrung 20 hat kleinere lichte Weite als die anschließende Zylinderbohrung 13. Der verjüngte Abschnitt 19 des Führungsteiles 14 ragt mit größerem Spiel durch die Bohrung 20. An den Mittenabschnitt 16 schließt nach oben ein Endabschnitt 21 an. Sein Außendurchmesser ist wesentlich kleiner als die lichte Weite der Zylinderbohrung 13, aber geringfügig größer als der Außendurchmesser des Endabschnittes 19. Zwischen der Wand der Zylinderbohrung 13 und der Außenseite des Endabschnittes 21 ist eine Ringkammer 22 für die Aufnahme von Kühlmittel gebildet.A
Die Ringkammer 22 ist in Richtung auf die Maschinenspindel 9 durch das Dichtteil 15 begrenzt, das mit einem flanschartigen, verbreiterten Abschnitt 23 spielfrei an der Stirnseite 21a des Endabschnittes 21 anliegt. Der Außendurchmesser des Abschnittes 23 ist etwas kleiner als der Innendurchmesser der Zylinderbohrung 13. Sie ist in Richtung auf die Maschinenspindel 9 mit einem Deckel 24 verschlossen, der an einem Absatz 10a eines sich an die Zylinderbohrung 13 anschließenden, erweiterten Bohrungsabschnittes 25 des Gehäuseteiles 10 befestigt ist. Die Verhältnisse sind dabei so getroffen, daß das Führungsteil 14 und das Dichtteil 15 axial unbeweglich, aber in radialer Richtung schwimmend innerhalb der Zylinderbohrung 13 gehalten sind. Der Deckel 24 weist eine koaxial zur Zylinderbohrung 13 verlaufende Durchgangsbohrung 47 auf, die von einem im Durchmesser verjüngten Endabschnitt 26 des Dichtteils 15 mit größerem Spiel durchsetzt ist.The
Das Führungsteil 14 und das Dichtteil 15 haben konzentrische Durchgangsbohrungen 27 bzw. 28., welche vom Werkzeugschaft 35 mit geringem Spiel durchdrungen sind und Führungs- und Dichtungsfunktion haben, wie noch erläutert wird. Die Bohrung 27 erweitert sich im Bereich des Endabschnittes 21 des Führungsteiles 14 und bildet eine den Honwerkzeugschaft in diesem Bereich umschließende und der Kühlmittelzuführung dienende Verteilerkammer 29. Sie steht mit der Ringkammer 22 durch mehrere, im Endabschnitt 21 axial übereinander liegende Sätze von radialen Bohrungen 30 in leitender Verbindung. Im Ausführungsbeispiel sind drei Sätze von Bohrungen 30 vorgesehen, die jeweils gleichen axialen Abstand voneinander haben. Die Bohrungen 30 eines Satzes weisen vorzugsweise gleichen umfangsseitigen Abstand voneinander auf.The
Die Ringkammer 22 steht über eine Anschlußbohrung 31 und eine Leitung 32 mit einer (nicht dargestellten) Kühlmitteldruckquelle in Verbindung. Im Bereich der Verteilerkammer 29 sind am Honwerkzeugschaft 35 einander diametral gegenüberliegende radiale Bohrungen 33 vorgesehen, die zu Kühlmittelkanälen 34 im inneren des Honwerkzeuges führen. Die Bohrungen 33 sind entsprechend den Bohrungen 30 vorzugsweise mit gleichem umfangsseitigem Abstand voneinander angeordnet.The
Wie insbesondere Fig. 2 und 3 zeigen, ist der Werkzeugschaft 35 mit einer axialen Durchgangsbohrung 36 versehen, in der eine Spreizstange 37 geführt ist. Im vorderen Bereich 7 des Werkzeugschaftes 35 sind vorzugsweise vier langlochartige Schlitze 38 vorgesehen, die je eine Honleiste 39 mit einem Scheifmittelbelag aufnehmen. Die Honleisten 39 sind so bemessen und geformt, daß sie in den Schlitzen 38 mit sehr geringem Spiel radial bewegt werden können. Hierzu weisen die Honleisten eine in Längsrichtung verlaufende innere Keilfläche 40 auf, die mit dem konischen Abschnitt 41 der Spreizstange 37 zusammenwirkt. Die Spreizstange 37 hat ferner etwas oberhalb der Bohrungen 33 des Werkzeugschaftes 35 beginnende und sich zum Abschnitt 41 hin ersteckende Nuten 34. Sie bilden Kühlmittelkanäle, über die das Kühlmittel unter Hochdruck innerhalb der Bohrung 36 zum freien während der Bearbeitung in die Sacklochbohrung 2 eintauchenden stirnseitigen Ende 46 des Werkzeugschaftes 35 fließt. Die Nuten 34 sind, wie Fig. 3 zeigt, vorzugsweise teilkreisförmig abgerundet.As shown in FIGS. 2 and 3 in particular, the
Am Außenumfang des Werkzeugschaftes 35 sind im Bereich der Honleisten 39 vorzugsweise mehrere mit gleichem umfangsseitigem Abstand angeordnete und axial verlaufende Ab flachungen 42 vorgesehen. Zwischen den Honleisten sind außerdem vorzugsweise ebenfalls mit gleichem umfangsseitigem Abstand voneinander angeordnete und axial verlaufende Nuten 43 (Fig. 3) vorgesehen, die zur Abführung des Kühlmittels aus dem Arbeitsbereich dienen. Die Nuten 43 sind so lang, daß sie sich in der unteren Hubendlage des Honwerkzeuges von unteren Ende 46 des Honwerkzeuges 3 bis etwas oberhalb einer Werkstückoberkante 1a erstrecken (Fig.1).On the outer circumference of the
Die Abflachungen 42 und die Nuten 43 bilden einen Rückführkanal und sind so angeordnet, daß zwischen ihnen jeweils Führungsstege 44 vorgesehen sind, die durch Außenflächenabschnitte des Werkzeugschaftes 35 gebildet sind. Die Nuten 43 sind im Querschnitt teilkreisförmig abgerundet (Fig. 3).The
Das Honwerkzeug 3 ist zur Erhöhung seiner Standzeit mindestens teilweise aus einem besonders verschleißfesten Werkstoff hergestellt. Vorzugsweise ist es massiv aus Hartmetall hergestellt.To increase its service life, the honing
Vor Beginn der Honbearbeitung steht die Maschinenspindel 9 in ihrer oberen Endlang, wobei sich das Honwerkzeug 3 mit seinen Honleisten 39 vollständig innerhalb der Bohrung 27 des Führungsteiles 14 befindet (nicht dargestellt). Die Kühlmittelzuführeinrichtung 5 ist mit ihrem Gehäuseteil 10 durch eine bekannte, nicht dargestellte Hubeinrichtung innerhalb der Führungsbuchse 11 ebenfalls in einer oberen Endstellung gehalten (vgl. strichpunktierte Linien in Fig. 1). In dieser Lage ist die Werkstückaufnahme 4 mit dem Werkstück 1 unterhalb der Kühlmittelzuführeinrichtung 5 in horizontaler Richtung frei bewegbar, um beispielsweise mittels eines Rundschalttisches das Zu- und Abführen der Werkstücke 1 zu ermöglichen. Sobald ein Werkstück unterhalb des Honwerkzeuges 3 positioniert ist, wid die Kühlmittelzuführeinrichtung 5 so weit abgesenkt, daß der Endabschnitt 19 des Führungsteiles 14 bis nahe an die Werkstückoberkante 1 a heranreicht und das Honwerkzeug 3 wird dann mit seinen Honleisten 39 von der Maschinenspindel 9 in die Sacklochbohrung 2 eingefahren. Hierbei wird das kardanisch aufgenommene Werkstücke 1 nach dem starr in die Maschinenspindel 9 eingespannten Honwerkzeug 3 ausgerichtet (Fig. 1). Die Honleistenzustellung und die Dreh- und Hubbewegung des Honwerkzeuges werden dann zugeschaltet und gleichzeitig über die Leitung 32 Kühlmittel zugeführt. Das Kühlmittel gelangt unter Hochdruck, vorzugsweise unter einem Druck von etwa 20 bis 30 bar, in die Ringkammer 22 und drückt das Führungsteil 14 mit seiner Flanschfläche 17 gegen den Boden 18 der Zylinderbohrung 13. Außerdem wird das Dichtteil 15 mit seinem Flansch 23 gegen den Deckel 24 gedrückt. Damit sind diese beiden Teile, die sich bis dahin nach dem Honwerkzeug frei einschwimmen konnten, festgehalten und geben dem Honwerkzeug eine zusätzliche Führung. Gleichzeitig ist die Ringkammer 22 nach außen abgedichtet. Das Kühlmittel gelangt über die Bohrungen 30 in die Verteilerkammer 29 und umspült den Werkzeugschaft 35, wobei das enge Spiel zwischen dem Werkzeugschaft und der Bohrung 28 des Dichtteiles 15 sowie die Bohrung 27 des Führungsteiles 14, in Verbindung mit dem hohen Kühlmitteldruck eine hydrostatische Führung und Abdichtung am bewegten Honwerkzeug 3 bewirken. Gleichzeitig gelangt das Kühlmittel über die weiteren, radialen Bohrungen 33 ins Innere des Honwerkzeuges 3 und strömt innerhalb der Bohrung 36 in den axial verlaufenden Nuten 34 in der Spreizstange 37 zum Ende 46 des Honwerkzeuges 3. Dort tritt es unmittelbar im Bereich des Bohrungsgrundes der Sacklochbohrung 2 aus. Das Kühlmittel muß dann zwangsweise über die am Außenumfang des Honwerkzeuges 3 eingearbeiteten Abflachungen 42 und die Nuten 34 aus der Sacklochbohrung 2 abfließen. Dabei wird der gesamte Arbeitsbereich der Sacklochbohrung 2 einwandfrei durchspült und eine gut Kühlung sowie eine sichere Abfuhr der Abriebteilchen gewährleistet. Außerdem führt der hohe Kühlmitteldruck in Verbindung mit der besonderen Lagerung und Anordnung der Kühlmittelzuführeinrichtung zu einer schwingungsdämpfenden Versteifung des Systems von Honwerkzeug und Werkstück, was zu einer außergewöhnlichen Bearbeitungsgenauigkeit und zu einer erheblichen Erhöhung der Standzeit beiträgt.Before the start of honing, the machine spindle 9 is in its upper end length, the honing
Beim Ausfahren des Honwerkzeuges 3 aus der Sacklochbohrung 2 nach Beendigung des Honvorganges werden die Honleisten 39 sofort wieder von der Bohrung 27 des Führungsteiles 14 aufgenommen und unverlierbar gehalten. Zu diesem Zweck weist die dem Werkstück 1 zugewandte Mündung der Bohrung 27 eine trichterförmige Erweiterung 45 auf, die das Einführen der Honleisten 39 erleichtert.When the honing
Claims (20)
dadurch gekennzeichnet, daß die Kühlmittelkanalanordnung (34) an dem dem Werkstück (1) zugewandten Ende (46) des Honwerkzeuges (3) etwa stirnseitig mündet, daß zur Rückführung des Kühlmittels mindestens ein Rückführkanal (42, 43) vorgesehen ist, der am Außenumfang des Honwerkzeuges (3) verläuft, und daß eine gegenüber dem Honwerkzeug ausricht- und feststellbare Kühlmittelzuführeinrichtung (5) vorgesehen ist.1. Honing device with a honing tool for the fine machining of small bores, in particular blind holes in workpieces, in which the honing tool has a shaft that has at least one working area provided with an abrasive coating, which can be expanded with a spreading device arranged in the honing tool, and with one running in the honing tool Coolant channel arrangement for supplying a coolant to the work area,
characterized in that the coolant channel arrangement (34) opens approximately at the end at the end (46) of the honing tool (3) facing the workpiece (1), that at least one return channel (42, 43) is provided for returning the coolant, which is on the outer circumference of the Honing tool (3), and that a coolant supply device (5) which can be aligned and locked relative to the honing tool is provided.
dadurch gekennzeichnet, daß das Kühlmittel unter Hochdruck, vorzugsweise unter einem Druck zwischen 20 und 30 bar, zugeführt ist.3. Device according to claim 1 or 2,
characterized in that the coolant is supplied under high pressure, preferably under a pressure between 20 and 30 bar.
dadurch gekennzeichnet, daß sich die Kühlmittelkanalanordnung (34) von einem unteren Endabschnitt (41) der Spreizvorrichtung (37) bis über etwa radiale Bohrungen (33) des Werkzeugschaftes (35) erstreckt.4. Device according to one of claims 1 to 3,
characterized in that the coolant channel arrangement (34) extends from a lower end section (41) of the expansion device (37) to approximately radial bores (33) of the tool shank (35).
dadurch gekennzeichnet, daß der Rückführkanal (42,43) durch Abflachungen (42) und Nuten (43) an der Außenseite des Werkzeugschaftes (35) gebildet ist.5. Device according to one of claims 1 to 4,
characterized in that the return duct (42, 43) is formed by flats (42) and grooves (43) on the outside of the tool shank (35).
dadurch gekennzeichnet, daß sich der Rückführkanal (42,43) in der untersten Hublage des in Arbeitsstellung befindlichen Honwerkzeuges (3) von dessen unterem Ende (46) bis über das Werkstück (1) erstreckt.6. Device according to one of claims 1 to 5,
characterized in that the return channel (42, 43) in the lowest stroke position of the honing tool (3) in the working position extends from its lower end (46) to beyond the workpiece (1).
dadurch gekennzeichnet, daß das Honwerkzeug (3) zwischen den Abflachungen (42) und den Nuten (34) Führungsstege (44) aufweist.7. Device according to claim 5 or 6,
characterized in that the honing tool (3) has guide webs (44) between the flats (42) and the grooves (34).
dadurch gekennzeichnet, daß die Bohrungen (33) des Werkzeugschaftes (35) in die Kühlmittelkanalanordnung (34) münden.8. Device according to one of claims 4 to 7,
characterized in that the bores (33) of the tool shank (35) open into the coolant channel arrangement (34).
dadurch gekennzeichnet, daß die Bohrungen (33) des Werkzeugschaftes (35) in eine Verteilerkammer (29) münden, die zwischen der Mantelfläche des Werkzeug schaftes (35) und einer Durchgangsbohrung (27) eines Führungsteiles (14) der Kühlmittelzuführeinrichtung (5) liegt.9. Device according to one of claims 4 to 8,
characterized in that the bores (33) of the tool shank (35) open into a distribution chamber (29) which is between the outer surface of the tool shaft (35) and a through hole (27) of a guide part (14) of the coolant supply device (5).
dadurch gekennzeichnet, daß in die Verteilerkammer (29) etwa radial verlaufende Bohrungen (30) des Führungsteiles (14) münden.10. Device according to claim 9,
characterized in that approximately radial bores (30) of the guide part (14) open into the distribution chamber (29).
dadurch gekennzeichnet, daß mehrere Sätze von Bohrungen (30) vorgesehen sind, die jeweils aus mehreren, mit gleichem umfangseitigem Abstand voneinander angeordneten Einzelbohrungen bestehen.11. The device according to claim 10,
characterized in that several sets of bores (30) are provided, each consisting of several individual bores arranged at the same circumferential distance from one another.
dadurch gekennzeichnet, daß die Bohrungen (30) des Führungsteiles (14) auf der von der Verteilerkammer (29) abgewandten Seite in eine Ringkammer (22) münden, und die Ringkammr (22) zwischen einem die Bohrungen (30) aufweisenden Endabschnitt (21) des Führungsteiles (14) und der Zylinderbohrung (13) des Gehäuseteiles (10) der Kühlmittelzuführeinrichtung (5) vorgesehen ist.12. Device according to claim 10 or 11,
characterized in that the bores (30) of the guide part (14) open into an annular chamber (22) on the side facing away from the distributor chamber (29), and the annular chamber (22) between an end section (21) having the bores (30) of the guide part (14) and the cylinder bore (13) of the housing part (10) of the coolant supply device (5) is provided.
dadurch gekennzeichnet, daß die Ringkammer (22) in axialer Richtung durch ein oberes Dichtteil (15) und einen im Durchmesser verbreiterten Mittenabschnitt (16) des Führungsteiles (14) begrenzt ist, und daß das Führungsteil (14) und das Dichtteil (15) mit radialem Spiel schwimmend in der Zylinderbohrung (13) des Gehäuseteiles (10) angeordnet ist.13. Device according to claim 11 or 12,
characterized in that the annular chamber (22) is delimited in the axial direction by an upper sealing part (15) and a diameter-widened central section (16) of the guide part (14), and in that the guide part (14) and the sealing part (15) also radial play floating in the cylinder bore (13) of the housing part (10) is arranged.
dadurch gekennzeichnet, daß in die Ringkammer (22) eine Anschlußbohrung (31) des Gehäuseteiles (10) mündet, die mit einer Kühlmittelzuführleitung (32) verbunden ist.14. Device according to one of claims 11 to 13,
characterized in that a connecting bore (31) of the housing part (10) opens into the annular chamber (22) and is connected to a coolant supply line (32).
dadurch gekennzeichnet, daß das Gehäuseteil (10) axial verschiebbar in einer Führungsbuchse (11) der Kühlmittelzuführeinrichtung (5) angeordnet ist.15. Device according to one of claims 1 to 14,
characterized in that the housing part (10) is arranged axially displaceably in a guide bush (11) of the coolant supply device (5).
dadurch gekennzeichnet, daß das Dichtteil (15) und der an einem Boden (18) des Gehäuseteiles (10) anliegende Mittenabschnitt (16) des Führungsteiles (14) während der Bearbeitung des Werkstückes (1) ganzflächig dichtend am Gehäuseteil (10) anliegen, und daß das Dichtteil (15) an einem Deckel (24) anliegt, der in einem erweiterten Bohrungsabschnitt (25) der Zylinderbohrung (13) des Gehäuseteils (10) befestigt ist.16. Device according to one of claims 13 to 15,
characterized in that the sealing part (15) and the center section (16) of the guide part (14) abutting against a bottom (18) of the housing part (10) bear sealingly over the entire surface of the housing part (10) during machining of the workpiece (1), and that the sealing part (15) rests on a cover (24) which is fastened in an enlarged bore section (25) of the cylinder bore (13) of the housing part (10).
dadurch gekennzeichnet, daß der Mittenabschnitt (16) an einem Boden (18) des Gehäuseteiles (10) anliegt.17. Device according to one of claims 13 to 16,
characterized in that the central section (16) bears against a bottom (18) of the housing part (10).
dadurch gekennzeichnet, daß der Boden (18) und der Deckel (24) miteinander fluchtende Bohrungen (20,47) aufweisen, durch die das Dichtteil (15) und das Führungsteil (14) mit einem verjüngten Endabschnitt (26,19) mit radialem Spiel ragen.18. Device according to one of claims 14 to 17,
characterized in that the base (18) and the cover (24) have mutually aligned bores (20, 47) through which the sealing part (15) and the guide part (14) have a tapered end section (26, 19) with radial play protrude.
dadurch gekennzeichnet, daß das Dichtteil (15) und das Führungsteil (14) konzentrische Bohrungen (28,27) aufweisen, durch die der Werkzeugschaft (35) mit geringem Spiel ragt, und daß sich die Bohrung (27) des Führungsteiles (14) am freien Ende des verjüngten Endabschnittes (19) erweitert.19. Device according to one of claims 14 to 18,
characterized in that the sealing part (15) and the guide part (14) have concentric bores (28, 27) through which the tool shank (35) protrudes with little play, and in that the bore (27) of the guide part (14) on Free end of the tapered end portion (19) expanded.
dadurch gekennzeichnet, daß das Honwerkzeug aus Hartmetall besteht.20. Device according to one of claims 1 to 19,
characterized in that the honing tool consists of hard metal.
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