EP0535201B1

EP0535201B1 - Method for honing bores

Info

Publication number: EP0535201B1
Application number: EP92908731A
Authority: EP
Inventors: Ulrich Klink; Joachim Wiederhold; Bernd Gehrung
Original assignee: Maschinenfabrik Gehring GmbH and Co KG
Current assignee: Maschinenfabrik Gehring GmbH and Co KG
Priority date: 1991-04-16
Filing date: 1992-04-15
Publication date: 1997-01-02
Anticipated expiration: 2012-04-15
Also published as: EP0535201A1; ES2097324T3; DE59207798D1; WO1992018287A1

Abstract

The honing tool proposed in designed for roughing down the end zones of bores. Prior art honing tools of this type are used to rough-hone blind-end bores near the bottom of the bore. Here the end of the bore is honed with short tool strokes, the honing stones used being very short compared with the depth of the bore and the length of the tool. In order, nevertheless, to brace the honing tool sufficiently in the bore (2) and thus ensure correct alignment of the tool, the honing tool proposed has guide bars (25) which extend over the outside of the honing stones (17). The tool can also be used to rough down the upper ends of bores whose upper boundary plane is inclined at an angle to the bore axis or which have unsymmetrical constrictions at the end.

Description

Die Erfindung betrifft ein Verfahren zum Honen von Bohrungen am Bohrungsende, beispielsweise von Sacklochbohrungen.The invention relates to a method for honing holes at the end of the hole, for example blind holes.

Zum Honen von Sacklochbohrungen sind Honwerkzeuge bekannt, bei denen kurze Honsteine am unteren Ende des Werkzeugkörpers angeordnet sind (DE-PS 30 39 467 oder EP-A-0 219 825). Sie dienen zur Vorbearbeitung der Bohrung im Bereich des Bohrungsgrundes. Ohne diese Vorbearbeitung würde die Bohrung bei der Bearbeitung mit Honleisten normaler Länge in diesem unteren Bereich enger bleiben, weil das Honwerkzeug während seiner Axialbewegung dort nicht, wie am anderen Bohrungsende, mit einem Teil seiner Länge aus der Bohrung ausfahren kann. Für die Bearbeitung der Sacklochbohrungen unter Verwendung von kurzen Honsteinen für das innere Bohrungsende bestehen grundsätzlich zwei Möglichkeiten: die kurzen Honsteine können gleichzeitig mit längeren Honleisten, die dann ebenfalls am Werkzeugkörper angeordnet sind, für den Materialabtrag an der Bohrungswandung eingesetzt werden, oder die Bearbeitung geschieht in zwei aufeinanderfolgenden Schritten, wobei zunächst die Bohrung am inneren Ende mittels der kurzen Honsteine aufgeweitet und anschließend die Bohrungswandung über ihre ganze Länge mittels der Honleisten bearbeitet wird, die in diesem Fall an einem zweiten Werkzeug angeordnet sein können. Die gleichzeitige Bearbeitung mit den kurzen Honsteinen und den längeren Honleisten erfordert eine komplizierte Steuerung, so daß die Bearbeitung in aufeinanderfolgenden Arbeitsschritten einfacher ist. Dafür ist zwar ein Werkzeugwechsel notwendig, wobei also das Werkzeug mit den kurzen Honsteinen gegen ein Werkzeug mit Honleisten ausgewechselt wird, oder aber eine Umsetzung des Werkstückes an eine andere Arbeitsspindel; jedoch ist die Steuerung einfacher und das Bearbeitungsergebnis in vielen Fällen besser.For honing blind holes, honing tools are known in which short honing stones are arranged at the lower end of the tool body (DE-PS 30 39 467 or EP-A-0 219 825). They are used for pre-machining the hole in the area of the bottom of the hole. Without this preprocessing, the bore would remain narrower in this lower area when machining with honing stones of normal length, because the honing tool cannot move out of the bore with part of its length there, as at the other end of the bore, during its axial movement. There are basically two options for machining blind holes using short honing stones for the inner end of the hole: the short honing stones can be used simultaneously with longer honing stones, which are then also arranged on the tool body, for material removal are used on the bore wall, or the machining takes place in two successive steps, the bore at the inner end first being widened by means of the short honing stones and then the bore wall being machined over its entire length using the honing stones, which in this case are arranged on a second tool could be. The simultaneous processing with the short honing stones and the longer honing stones requires a complicated control, so that the processing in successive work steps is easier. A tool change is necessary for this, the tool with the short honing stones being exchanged for a tool with honing stones, or a transfer of the workpiece to another work spindle; however, control is simpler and the machining result is better in many cases.

Bei der Vorbearbeitung des inneren Bohrungsendes mittels des Honwerkzeugs mit kurzen Honsteinen können Bearbeitungsfehler auftreten, weil das Werkzeug keine genügende Führung in der Bohrung hat und daher zu Taumelbewegungen neigt. Der bearbeitete Bereich der Bohrung ist dann nicht mehr genau koaxial zur Bohrungsachse.Machining errors can occur during the pre-machining of the inner bore end using the honing tool with short honing stones because the tool does not have sufficient guidance in the bore and therefore tends to wobble. The machined area of the hole is then no longer exactly coaxial to the hole axis.

Beim Honen von Bohrungen treten auch Probleme auf, wenn die Bohrung in bezug auf eine Stirnfläche des Werkstückes schräg verläuft, also die obere Begrenzung der Bohrung in einer Ebene liegt, die schräg zur Bohrungsachse verläuft. Da das Honwerkzeug koaxial zur Bohrungsachse in die Bohrung eingefahren werden und in ihr arbeiten muß, werden die Honsteine oder Honleisten durch radial ungleichen Gegendruck belastet, so daß das Honwerkzeug aus seiner zur Bohrungsachse koaxialen Lage in Richtung auf die geringer belastete Seite auswandert. Die Bohrung erhält dadurch am oberen Ende eine Krümmung und entspricht dann nicht mehr hohen Anforderungen an die Formgenauigkeit.Problems also arise when honing bores if the bore runs obliquely with respect to an end face of the workpiece, that is to say the upper limit of the bore lies in a plane that runs obliquely to the axis of the bore. Since the honing tool must be retracted coaxially to the bore axis and must work in it, the honing stones or honing stones are loaded by radially unequal counter pressure, so that the honing tool is coaxial with the bore axis Location emigrates towards the less stressed side. This gives the hole a curvature at the upper end and then no longer meets high requirements for dimensional accuracy.

Ein ähnliches Problem tritt auf, wenn das obere Bohrungsende Verengungen mit ungleichmäßigem Verlauf über den Bohrungsumfang aufweist. Auch in diesem Fall wird das Honwerkzeug durch radial ungleichen Gegendruck belastet und weicht dann aus der zur Bohrungsachse koaxialen Lage nach einer Seite aus.A similar problem arises when the upper end of the bore has constrictions with an uneven course over the circumference of the bore. In this case, too, the honing tool is loaded by radially unequal counter pressure and then deviates to one side from the position coaxial with the bore axis.

Die geschilderten Probleme waren bisher ungelöst. Es ist zwar bekannt, ein Honwerkzeug zur Stabilisierung seiner Lage in der Bohrung mit Führungsleisten zu versehen (US-A-4 065 881), jedoch kann mit diesem Werkzeug keine Sacklochbohrung bearbeitet werden, weil sich die Führungsleisten bis in die Bereiche oberhalb und unterhalb der Honsteine und über die ganze Länge des Werkzeuges erstrecken. Auch werden bei dem bekannten Honwerkzeug die Honleisten und die Führungsleisten von einer gemeinsamen Zustellvorrichtung derart beaufschlagt, daß sich die Führungsleisten unter Federdruck an die Bohrungswandung anlegen und die Honleisten danach weiter radial nach außen bewegt werden. Die Führungsleisten bilden daher eine federnd nachgiebige Abstützung des Honwerkzeuges an der Bohrungswandung, so daß sie ein Ausweichen des Werkzeuges bei einseitiger Belastung nicht wirksam verhindern können.The problems described have so far been unsolved. Although it is known to provide a honing tool to stabilize its position in the bore with guide strips (US-A-4 065 881), this tool cannot be used for machining a blind hole because the guide strips extend into the areas above and below the Honing stones and extend over the entire length of the tool. In the known honing tool, the honing stones and the guiding strips are acted upon by a common feed device in such a way that the guiding strips contact the bore wall under spring pressure and the honing stones are then moved radially outwards. The guide strips therefore form a resilient support of the honing tool on the bore wall, so that they cannot effectively prevent the tool from evading under one-sided loading.

Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, bei einem Verfahren zum Honen von Bohrungen die Bearbeitungsgenauigkeit am Bohrungsende zu verbessern.The invention has for its object to improve the machining accuracy at the end of the bore in a method for honing bores.

Die Aufgabe wird gemäß der Erfindung mit den Merkmalen des Patentanspruches 1 gelöst.The object is achieved according to the invention with the features of claim 1.

Das erfindungsgemäße Verfahren ergibt eine zusätzliche Führung und unnachgiebige Abstützung des Werkzeugs in der Bohrung vor allem in dem Bereich, in dem die Honsteine selbst für die Führung nicht oder nicht genügend wirksam sind, also im mittleren Bereich der Bohrung und bei Sacklochbohrungen im Bereich des oberen Bohrungsendes sowie bei Anordnung der Honsteine am oberen Ende des Werkzeuges auch im unteren Bohrungsbereich. Die radial starre Abstützung des Honwerkzeuges mittels Führungsleisten kann nur in diesem außerhalb des Arbeitsbereiches der Honsteine befindlichen Bereich vorgesehen sein, wobei die Führungsleisten des verwendeten Honwerkzeugs eine größere Länge haben sollen als die Honsteine. Zweckmäßig erstrecken sie sich über die überwiegende Länge des Werkzeugkörpers, wobei jeweils zwischen zwei benachbarten Honsteinen ein Ende einer der Führungsleisten liegt. Die Honsteine werden wie üblich mittels einer Zustellvorrichtung in Richtung auf die Bohrungswandung zugestellt, beispielsweise in an sich bekannter Weise mittels Schwenkleisten, die an ihrem einen Ende schwenkbar gelagert sind und an ihrem anderen Ende jeweils einen der Honsteine tragen. In diesem Fall ist die Zustellbewegung der über den Umfang des Werkzeugkörpers verteilten Honsteine konisch, wodurch sich eine für die Bearbeitung günstige Verteilung des Zustelldruckes ergibt. Die Honsteine können aber auch bei der Zustellung in Parallellage zur Werkzeugachse radial verschoben werden. In diesem Fall könnten die Führungsleisten oberhalb bzw. unterhalb der Honsteine und mit ihnen fluchtend angeordnet sein, so daß am Werkzeugkörper außerdem noch zustellbare Honleisten angeordnet sein könnten, die sich dann jeweils zwisehen zwei Führungsleisten bzw. Honsteinen erstrecken würden. Vorgesehen ist erfindungsgemäß eine von der Zustellung der Honsteine unabhängige radiale Verschiebbarkeit oder Schwenkbarkeit der Führungsleisten, so daß der Anlagedruck dieser Leisten an der Bohrungswandung nach Bedarf gewählt und gesteuert werden kann.The method according to the invention results in additional guidance and unyielding support of the tool in the bore, especially in the area in which the honing stones themselves are not or not sufficiently effective for the guidance, i.e. in the central area of the bore and in the case of blind holes in the area of the upper end of the bore and, if the honing stones are arranged at the upper end of the tool, also in the lower bore area. The radially rigid support of the honing tool by means of guide strips can only be provided in this area located outside the working area of the honing stones, the guide strips of the honing tool used being to have a greater length than the honing stones. It expediently extends over the predominant length of the tool body, one end of one of the guide strips lying between two adjacent honing stones. The honing stones are, as usual, delivered in the direction of the bore wall by means of a feed device, for example in a manner known per se by means of swivel bars, which are pivotably mounted at one end and each carry one of the honing stones at their other end. In this case, the infeed movement of the honing stones distributed over the circumference of the tool body is conical, which results in a distribution of the infeed pressure which is favorable for machining. However, the honing stones can also be radially displaced in relation to the tool axis when infeed. In this case, the guide strips could be arranged above or below the honing stones and aligned with them, so that, in addition, adjustable honing strips could also be arranged on the tool body, which then in each case conflict two guide strips or honing stones would extend. According to the invention, there is provision for the guide strips to be radially displaceable or pivoted independently of the infeed of the honing stones, so that the contact pressure of these strips on the bore wall can be selected and controlled as required.

Weitere Merkmale der Erfindung ergeben sich aus den Unteransprüchen und der folgenden Beschreibung in Verbindung mit den Zeichnungen, in denen mehrere Ausführungsbeispiele des verwendeten Honwerkzeuges dargestellt sind. Es zeigen

Fig. 1: ein Honwerkzeug in der Bohrung eines schematisch angedeuteten Werkstückes, in einem Axialschnitt nach I-I in Fig. 2,
Fig. 2: einen Radialschnitt nach II-II in Fig. 1,
Fig. 3: schematisch ein Werkstück mit schräg zu seiner Stirnfläche verlaufender Bohrung,
Fig. 4: schematisch die Wandung der Bohrung nach Fig. 3 mit während der Bearbeitung vorhandenen Maßen,
Fig. 5: ein Honwerkzeug zur Bearbeitung des oberen Endes der Bohrung nach den Fig. 3 und 4,
Fig. 6: schematisch das obere Ende einer Bohrung mit ungleichmäßiger Verengung,
Fig. 7: ein Honwerkzeug zur Bearbeitung der Bohrung nach Fig. 6.

Further features of the invention emerge from the subclaims and the following description in conjunction with the drawings, in which several exemplary embodiments of the honing tool used are shown. Show it

Fig. 1: 3 a honing tool in the bore of a schematically indicated workpiece, in an axial section according to II in FIG. 2,
Fig. 2: 2 shows a radial section according to II-II in FIG. 1,
Fig. 3: schematically a workpiece with a bore running obliquely to its end face,
Fig. 4: 3 shows schematically the wall of the bore according to FIG. 3 with dimensions existing during processing,
Fig. 5: a honing tool for machining the upper end of the bore according to FIGS. 3 and 4,
Fig. 6: schematically the upper end of a hole with uneven narrowing,
Fig. 7: a honing tool for machining the bore according to FIG. 6.

Fig. 1 zeigt im Teilschnitt ein Werkstück 1 mit einer zylindrischen Sackbohrung 2, an deren innerem Ende eine schmale Ausdrehung 3 vorgesehen ist, die unmittelbar an den Bohrungsgrund 4 angrenzt. Eine solche Ausdrehung ist bei Sacklochbohrungen häufig, aber nicht immer vorhanden. In dieser Bohrung 2 soll zunächst in der Nähe des Bohrungsgrundes Material von der Bohrungswandung abgetragen werden, so daß eine Aufweitung 5 entsteht.Fig. 1 shows a partial section of a workpiece 1 with a cylindrical blind bore 2, at the inner end of which a narrow recess 3 is provided, which directly adjoins the bottom 4 of the bore. Such a boring is common in blind holes, but not always present. In this bore 2, material should first be removed from the bore wall in the vicinity of the base of the bore, so that an expansion 5 is produced.

Das Honwerkzeug nach Fig. 2 hat einen zu seiner Werkzeugachse 11 im wesentlichen rotationssymmetrischen, hohlzylindrischen Werkzeugkörper 10, der an seinem oberen Ende zu einem Zapfen 12 kleineren Durchmessers verlängert ist. In den Zapfen sind radial ausgerichtete und über den Zapfenumfang vorspringende Stifte 13 eingesetzt, mit denen das Werkzeug nach Art einer Bajonettverbindung in eine schematisch angedeutete Werkzeugspindel 14 eingesetzt wird, die zu der - nicht dargestellten - Honmaschine gehört und das Werkzeug antreibt.2 has a hollow cylindrical tool body 10 which is essentially rotationally symmetrical with respect to its tool axis 11 and is extended at its upper end to form a pin 12 of smaller diameter. Radially aligned pins 13 projecting over the pin circumference are inserted into the pins, with which the tool is inserted in the manner of a bayonet connection into a schematically indicated tool spindle 14 which belongs to the honing machine (not shown) and drives the tool.

An dem Werkzeugkörper 10 sind mehrere, im Ausführungsbeispiel sechs Schwenkleisten 15 gelagert, die über den Umfang des Werkzeugkörpers gleichmäßig verteilt angeordnet sind. Die Schwenkleisten 15 tragen an ihrem unteren, dem unteren Werkzeugende 16 benachbarten Ende je einen kurzen Honstein 17, der sehr verschleißfest sein soll. Beispielsweise werden Diamant-Honsteine vorgesehen. Die Schwenkleisten 15 sind wesentlich länger als die Honsteine 17 und in Nuten 18 des Werkzeugkörpers 10 geführt. Sie sind an ihrem oberen Ende mittels je eines Bolzens 19 schwenkbar gelagert. Innerhalb einer zentralen Längsbohrung 21 des Werkzeugkörpers 10 befindet sich eine Zustellvorrichtung 22, die einen kegelförmigen Körper 23 aufweist, der mittels eines Querstiftes an einer zentralen Druckstange 24 befestigt ist. Der kegelförmige Körper 23 liegt mit seiner Mantelfläche an einer mit gleicher Neigung ausgebildeten Fläche eines Ansatzes 20 der zugehörigen Schwenkleiste 15 an. Durch axiale Bewegung der Druckstange 24 in Richtung auf das untere Werkzeugende 16 werden die Schwenkleisten 15 radial nach außen geschwenkt, so daß die Honsteine 17 radial und leicht schräg in Richtung auf die Bohrungswandung geschwenkt werden. Daher ist der Anpreßdruck der Honsteine 17 am unteren Bohrungsende am größten.Several, in the exemplary embodiment six swivel bars 15 are mounted on the tool body 10 and are arranged uniformly distributed over the circumference of the tool body. The swivel bars 15 each have a short honing stone 17 at their lower end, which is adjacent to the lower tool end 16 and is said to be very wear-resistant. For example, diamond honing stones are provided. The swivel bars 15 are much longer than the honing stones 17 and in grooves 18 of the tool body 10. They are pivotally mounted at their upper ends by means of a bolt 19 each. Located within a central longitudinal bore 21 of the tool body 10 an infeed device 22 which has a conical body 23 which is fastened to a central push rod 24 by means of a cross pin. The conical body 23 lies with its outer surface against a surface of an extension 20 of the associated swivel ledge 15 which is formed with the same inclination. By axially moving the push rod 24 in the direction of the lower tool end 16, the swivel bars 15 are pivoted radially outward, so that the honing stones 17 are pivoted radially and slightly obliquely in the direction of the bore wall. Therefore, the contact pressure of the honing stones 17 is greatest at the lower end of the bore.

Jeweils zwischen zwei Schwenkleisten 15 ist eine Führungsleiste 25 angeordnet, so daß also im dargestellten Ausführungsbeispiel sechs Führungsleisten vorhanden sind. Zur Aufnahme und Führung der Führungsleisten sind im Werkzeugkörper 10 Nuten 26 vorhanden. Die Führungsleisten tragen über ihre ganze axiale Länge einen verschleißfesten, nicht schneidenden Gleitbelag 27, der aus Hartmetall, Grauguß, Kunststoff oder einem anderen geeigneten Gleitmaterial bestehen kann.A guide bar 25 is arranged in each case between two swivel bars 15, so that six guide bars are thus present in the exemplary embodiment shown. Grooves 26 are provided in the tool body for receiving and guiding the guide strips. The guide strips have a wear-resistant, non-cutting sliding coating 27 over their entire axial length, which can be made of hard metal, gray cast iron, plastic or another suitable sliding material.

Die Führungsleisten 25 sind radial verstellbar. Sie haben zu diesem Zweck zwei konische Ansätze 28, die mit einer zweiten Zustellvorrichtung 29 zusammenwirken. Diese zweite Zustellvorrichtung 29 befindet sich ebenfalls in der zentralen Längsbohrung 21 des Werkzeugkörpers 10 und besteht im wesentlichen aus einer hohlen Druckstange 31, welche die Druckstange 24 der Honstein-Zustellvorrichtung 22 koaxial umgibt und zwei kegelförmige Ansätze 30 aufweist. Die Stange 31 hat zwischen den beiden kegelförmigen Ansätzen 30 eine Querbohrung 32, die von dem Querstift des kegelförmigen Körpers 23 der Zustellvorrichtung 22 durchsetzt ist und eine axiale Erstreckung hat, welche die Axialbewegung der Druckstange 24 unabhängig von der hohlen Druckstange 31 erlaubt. Die beiden kegelförmigen Ansätze 30 liegen an den konischen Flächen der Ansätze 28 der Führungsleisten 25 an, so daß eine Axialbewegung der Druckstange 31 in eine Radialbewegung der Führungsleisten 25 umgesetzt wird, wobei die Führungsleisten parallel zur Werkzeugachse 11 ausgerichtet bleiben.The guide strips 25 are radially adjustable. For this purpose, they have two conical lugs 28 which interact with a second feed device 29. This second feed device 29 is also located in the central longitudinal bore 21 of the tool body 10 and essentially consists of a hollow push rod 31 which coaxially surrounds the push rod 24 of the Honstein feed device 22 and has two conical projections 30. The rod 31 has between the two conical projections 30 a transverse bore 32 which is from the transverse pin of the conical body 23 of the feed device 22 is penetrated and has an axial extension, which allows the axial movement of the push rod 24 independently of the hollow push rod 31. The two conical projections 30 rest against the conical surfaces of the projections 28 of the guide strips 25, so that an axial movement of the push rod 31 is converted into a radial movement of the guide strips 25, the guide strips remaining aligned parallel to the tool axis 11.

Die Länge der Honsteine 17 ist so bemessen, daß sie etwa der dreifachen axialen Länge der Ausdrehung 3 entspricht. Bei der Bearbeitung wird das Werkzeug um seine Achse 11 rotierend angetrieben und zugleich axial in kurzen Hüben aufwärts und abwärts bewegt, so daß die Aufweitung 5 entsteht. Dabei erlaubt die Ausdrehung 3 einen überlauf der Honsteine 17 über die innere Kante der Bohrungswandung hinaus nach unten. Während der Bearbeitung ist das Honwerkzeug mittels der Führungsleisten 25 ständig in der Bohrung 2 geführt. Durch radiales Verstellen mittels der zweiten Zustellvorrichtung 29 wird ein vorgebbarer Anlagedruck der Führungsleisten 25 an der Bohrungswandung erzeugt, so daß eine ständige gleitende Führung sichergestellt ist.The length of the honing stones 17 is dimensioned such that it corresponds approximately to three times the axial length of the recess 3. During machining, the tool is driven to rotate about its axis 11 and at the same time is moved axially up and down in short strokes, so that the widening 5 is created. The recess 3 allows the honing stones 17 to overflow downward beyond the inner edge of the bore wall. During machining, the honing tool is constantly guided in the bore 2 by means of the guide strips 25. By means of radial adjustment by means of the second feed device 29, a predefinable contact pressure of the guide strips 25 on the bore wall is generated, so that a constant sliding guidance is ensured.

Die Länge der Führungsleisten 25 soll ein Mehrfaches, mindestens das Dreifache der Länge der Honsteine 17 betragen. Die Führungsleisten 25 sollen dabei derart angeordnet sein, daß das Honwerkzeug auch im oberen Bereich der Bohrung 2 geführt ist.The length of the guide strips 25 should be a multiple, at least three times the length of the honing stones 17. The guide strips 25 should be arranged such that the honing tool is also guided in the upper region of the bore 2.

Das Honen mittels der Honsteine 17 kann in bekannter Weise meßgesteuert werden, wofür eine oder mehrere Meßstellen vorzusehen sind, die mit einer Meßeinrichtung in Verbindung stehen, welche die Maß- und Formfehler der Werkstückbohrung erfaßt und ggf. eine Korrektursteuerung auslöst.The honing by means of the honing stones 17 can be measurement-controlled in a known manner, for which purpose one or more measuring points are to be provided, which are connected to a measuring device stand, which records the dimensional and shape errors of the workpiece bore and, if necessary, triggers a correction control.

Wenn die Bearbeitung der Aufweitung 5 beendet ist, wird die Bohrung 2 über ihre ganze Länge mit entsprechend langen Honleisten weiterbearbeitet, die wie üblich radial und rechtwinklig zur Werkzeugachse 11 zustellbar sind. Für diesen zweiten Bearbeitungsschritt kann das Werkzeug gegen ein Werkzeug mit Honleisten ausgewechselt werden, oder es kann das Werkstück zu einer weiteren Werkzeugspindel der Maschine transportiert werden, wo ein entsprechend ausgebildetes Honwerkzeug vorhanden ist. Das Werkzeug kann aber auch so ausgebildet sein, daß die Führungsleisten 25 gegen Honleisten auswechselbar sind, so daß nach Beendigung der Vorbearbeitung lediglich Honleisten anstelle der Führungsleisten eingesetzt werden müssen und die Bearbeitung dann mit demselben Werkzeug fortgesetzt werden kann.When the machining of the widening 5 has ended, the bore 2 is further processed over its entire length with correspondingly long honing stones which, as usual, can be fed radially and at right angles to the tool axis 11. For this second machining step, the tool can be exchanged for a tool with honing stones, or the workpiece can be transported to another tool spindle of the machine, where a correspondingly designed honing tool is available. However, the tool can also be designed such that the guide strips 25 can be exchanged for honing stones, so that after finishing the preliminary processing, only honing stones have to be used instead of the guide strips and the machining can then be continued with the same tool.

Fig. 3 zeigt schematisch ein Werkstück mit zu seiner Stirnseite schräg verlaufender Bohrung 6, wobei also die Bohrungsachse 11A, wie auch aus Fig. 4 ersichtlich, schräg zu der Ebene 8 verläuft, in der die obere Begrenzung der Bohrung 6 liegt.FIG. 3 schematically shows a workpiece with a bore 6 which runs obliquely to its end face, so that the bore axis 11A, as can also be seen from FIG. 4, runs obliquely to the plane 8 in which the upper boundary of the bore 6 lies.

Diese Bohrung wird mit dem Honwerkzeug nach Fig. 5 bearbeitet, das im Aufbau weitgehend dem Werkzeug nach Fig. 1 entspricht. Das Werkzeug hat ebenfalls Schwenkleisten 15A, die jedoch am unteren Ende des Werkzeugkörpers 10A schwenkbar gelagert sind und an ihrem oberen Ende jeweils einen Honstein 33 tragen. Da die Honsteine am oberen Bohrungsende mit Überlauf arbeiten müssen, also bei jedem aufwärts gerichteten Hub des Werkzeuges mit etwa einem Drittel ihrer Länge aus der Bohrung ausfahren, können sie sich selbst nicht gleichmäßig an der Bohrungswandung abstützen; wie Fig. 5 zeigt, ist die Bohrungswandung auf der dem dargestellten Honstein 33 gegenüberliegenden Seite kürzer, so daß die dort vorhandenen (nicht dargestellten) Honsteine wesentlich weiter aus der Bohrung ausfahren müssen als der dargestellte Honstein 33. Diese Arbeitsweise ergibt sich selbstverständlich auch bei der üblichen Bearbeitung mit langen Honleisten, mit denen die Bohrung über ihre ganze Länge bearbeitet wird. Das erfindungsgemäße Honwerkzeug dient zum Vorhonen des oberen Bohrungsendes und ist darum mit den kurzen Honsteinen 33 versehen, was bei der Bearbeitung von Bohrungen im oberen Endbereich bisher nicht üblich war. Das Werkzeug wird in seiner zur Bohrungsachse koaxialen Lage mittels der Führungsleisten 25 gehalten, die sich im Ausführungsbeispiel über annähernd die ganze Länge des Werkzeugkörpers 10A bis zu dessen unterem Ende erstrecken.This bore is machined with the honing tool according to FIG. 5, which largely corresponds in structure to the tool according to FIG. 1. The tool also has swivel bars 15A, which, however, are pivotably mounted at the lower end of the tool body 10A and each carry a honing stone 33 at their upper end. Since the honing stones at the upper end of the bore have to work with an overflow, i.e. with every upward stroke of the tool with about a third of their length extend out of the hole, they can not support themselves evenly on the hole wall; 5 shows, the bore wall on the opposite side of the honing stone 33 shown is shorter, so that the honing stones present there (not shown) have to extend much further out of the bore than the honing stone 33 shown. Of course, this method of operation also results in usual machining with long honing stones, with which the hole is machined over its entire length. The honing tool according to the invention is used for pre-honing the upper end of the bore and is therefore provided with the short honing stones 33, which was not previously customary when machining bores in the upper end region. The tool is held in its position coaxial to the bore axis by means of the guide strips 25 which, in the exemplary embodiment, extend over almost the entire length of the tool body 10A to its lower end.

Das Werkzeug nach Fig. 5 wird zur Bearbeitung der Bohrung 6 eingesetzt, die durch Vorbearbeitung wie beispielsweise Feinbohren den Durchmesser d1 hat. Nach dem Einfahren des Werkzeuges in die Bohrung werden zunächst die Führungsleisten 25 hydraulisch zugestellt, wobei also die ZustellVorrichtung 29 mit den beiden Kegeln 30 unter Beaufschlagung mit hydraulischem Druck nach unten verstellt wird. Sobald die Führungsleisten 25 mit Druck an der Bohrungswandung anliegen, werden die Honsteine 33 zugestellt, wofür die Zustellvorrichtung 22A ebenfalls nach unten bewegt wird. Diese Zustellung kann ebenfalls hydraulisch, aber auch mechanisch ausgeführt werden, wobei eine übliche Schrittzustellung vorgesehen sein kann. Die Bohrung wird dann am oberen Ende mit kurzen Hüben bearbeitet, wobei infolge der Anordnung der Honsteine 33 an den Schwenkleisten 15A eine konische Erweiterung am oberen Bohrungsende entsteht, wie in Fig. 4 strichliert angedeutet ist. Diese Bearbeitung wird ausgeführt, bis das obere Bohrungsende das Maß d2 erhalten hat, das annähernd dem Fertigmaß d3 entspricht. Nach Werkzeugwechsel oder Umsetzen des Werkstückes an eine andere Spindel wird dann die Bohrung mit üblichen Honleisten auf das Fertigmaß d3 gehont. Das Maß d2 soll an der unteren Toleranzgrenze des Fertigmaßes d3 liegen.The tool according to FIG. 5 is used for machining the bore 6, which has the diameter d1 due to pre-machining such as fine boring. After the tool has been inserted into the bore, the guide strips 25 are first fed hydraulically, so that the feed device 29 with the two cones 30 is adjusted downward under the action of hydraulic pressure. As soon as the guide strips 25 bear against the bore wall with pressure, the honing stones 33 are fed in, for which purpose the feed device 22A is also moved downward. This infeed can also be carried out hydraulically, but also mechanically, and a conventional step infeed can be provided. The hole is then machined at the top with short strokes, due to the arrangement of the Honing stones 33 on the swivel bars 15A produce a conical widening at the upper end of the bore, as indicated by the broken line in FIG. 4. This machining is carried out until the upper end of the hole has received dimension d2, which approximately corresponds to finished dimension d3. After changing the tool or moving the workpiece to another spindle, the bore is then honed to the finished dimension d3 using conventional honing stones. The dimension d2 should be at the lower tolerance limit of the finished dimension d3.

Fig. 6 zeigt das obere Ende einer Bohrung 7, die dort ungleichmäßig verengt ist. Die Darstellung ist zur Verdeutlichung in den relativen Maßen übertrieben. Derartige ungleiche Verengungen können dadurch entstehen, daß das Bohrungsende zur Erfüllung besonderer Anforderungen gehärtet oder beschichtet wurde.Fig. 6 shows the upper end of a bore 7, which is narrowed unevenly there. The illustration is exaggerated in the relative dimensions for clarification. Such unequal constrictions can result from the end of the hole being hardened or coated to meet special requirements.

Fig. 7 zeigt ein Honwerkzeug, das zur Bearbeitung der Bohrung nach Fig. 6 bestimmt ist. Dieses Werkzeug ist in einer Sacklochbohrung 7 gezeigt, wobei am unteren Ende des Werkzeugkörpers 10B ebenfalls Honsteine 17 entsprechend der Ausführung nach Fig. 1 vorgesehen sind, die hier jedoch parallel zur Werkzeugachse 11B radial zustellbar sind. Eine solche Kombination ist jedoch nicht erforderlich, vielmehr kann das Werkzeug auch so ausgebildet sein, daß lediglich das obere Bohrungsende bearbeitet wird.FIG. 7 shows a honing tool which is intended for machining the bore according to FIG. 6. This tool is shown in a blind hole 7, honing stones 17 corresponding to the embodiment according to FIG. 1 also being provided at the lower end of the tool body 10B, but here they can be radially advanced parallel to the tool axis 11B. However, such a combination is not necessary, rather the tool can also be designed such that only the upper end of the bore is machined.

Das Honwerkzeug nach Fig. 7 hat eine kombinierte Zustellvorrichtung 37, 38 entsprechend dem Werkzeug nach Fig. 1, jedoch werden hier die Honsteinträger 36 von den beiden Kegeln der Zustellvorrichtung 38 verstellt, während der Kegel der mittleren Zustellvorrichtung 37 Führungsleisten 35 zugeordnet ist. Diese Führungsleisten 35 haben ebenfalls einen Gleitbelag 35A. Sie erstrecken sich nach oben bis etwa an den Arbeitsbereich der oberen kurzen Honsteine 34. Die Führungsleisten sind daher im Bereich unterhalb des Bohrungsendes wirksam, das die ungleichmäßige Verengung aufweist. Nach dem Einfahren des Werkzeuges in die Bohrung 7 werden zunächst die Führungsleisten 35 zugestellt, so daß das Werkzeug im mittleren und unteren Teil der Bohrung koaxial zur Bohrungsachse abgestützt ist. Danach werden die Honsteinleisten 36 zugestellt, und die Honsteine 34 können mit kurzen Hüben das obere Bohrungsende bearbeiten, bis der Bohrungsdurchmesser dort annähernd das Fertigmaß erreicht hat. Anschließend wird die Bohrung mittels eines üblichen Honwerkzeuges auf Fertigmaß gehont.7 has a combined feed device 37, 38 corresponding to the tool according to FIG. 1, but here the honing stone carriers 36 are adjusted by the two cones of the feed device 38, while the cone of the middle feed device 37 has guide strips 35 assigned. These guide strips 35 also have a sliding coating 35A. They extend up to about the working area of the upper short honing stones 34. The guide strips are therefore effective in the area below the end of the bore, which has the uneven narrowing. After the tool has been inserted into the bore 7, the guide strips 35 are first fed so that the tool is supported coaxially to the bore axis in the middle and lower part of the bore. Then the honing stones 36 are fed in, and the honing stones 34 can machine the upper end of the bore with short strokes until the bore diameter there has approximately reached the finished dimension. The bore is then honed to the finished dimension using a conventional honing tool.

Bei dem kombinierten Werkzeug, wie es in Fig. 7 dargestellt ist, wird mit den Kurzhüben zugleich das untere Bohrungsende mittels der Honsteine 17 vorbearbeitet, entsprechend der Arbeitsweise des Werkzeuges nach Fig. 1. Diese Vorbearbeitung mit Parallelverschiebung der Honsteine 17 zur Werkzeugachse 11B führt ebenfalls zu einem guten Ergebnis des Vorhonens in der Nähe des Bodens 4 der Sacklochbohrung.In the combined tool, as shown in FIG. 7, with the short strokes, the lower end of the bore is simultaneously pre-machined by means of the honing stones 17, in accordance with the mode of operation of the tool according to FIG for a good result of the honing near the bottom 4 of the blind hole.

Eine derartige Parallelzustellung ist auch für das Werkzeug nach Fig. 5 geeignet.Such parallel delivery is also suitable for the tool according to FIG. 5.

Für die Zustellung der Führungsleisten und der die Honsteine tragenden Leisten ist jede Art von Doppelzustellung geeignet. Solche Zustellungen sind im Stand der Technik in verschiedenen Ausführungen bekannt. Insbesondere kann die Doppel-Zustellvorrichtung 37, 38 nach Fig. 7 so ausgeführt sein, daß den Führungsleisten 35 nicht nur ein Kegelkörper zugeordnet ist, sondern - in gleicher Weise wie für die Leisten 36 - zwei Kegelkörper für die Zustellvorrichtung 37 vorgesehen sind, um eine genaue Parallelausrichtung der Führungsleisten 35 zur Werkzeugachse 11B zu gewährleisten.Any type of double delivery is suitable for the delivery of the guide bars and the bars supporting the honing stones. Such deliveries are known in the prior art in various designs. In particular, the double feed device 37, 38 according to FIG. 7 can be designed in such a way that the guide strips 35 do not just have a cone body is assigned, but - in the same way as for the strips 36 - two cone bodies are provided for the feed device 37 in order to ensure an exact parallel alignment of the guide strips 35 to the tool axis 11B.

Die Verteilung der Honsteine und der Führungsleisten über den Umfang des Honwerkzeuges entspricht auch bei den Ausführungen nach den Fig. 5 und 7 der Darstellung in Fig. 2. Ebenso ist bei allen Ausführungsformen des Honwerkzeugs eine starre Abstützung der Führungsleisten an der Bohrungswandung vorgesehen, beispielsweise durch Beaufschlagen der Zustellvorrichtung mit einem hydraulischen Medium.The distribution of the honing stones and the guide strips over the circumference of the honing tool also corresponds to the representation in FIG. 5 and 7 in the embodiment according to FIGS Applying a hydraulic medium to the delivery device.

Claims

Method for honing bores, in which the bore wall is pre-honed at at least one of its two ends under the stroke and rotary movements of a honing tool comprising honing stones, whereas the honing tool is radially rigidly supported against the bore wall outside the working range of its honing stones, using a honing tool with honing stones (17; 33; 34) distributed on the periphery of the tool body (10; 10A; 10B), which honing stones are shorter than the tool body (10; 10A; 10B) and are arranged on the latter on the end side and which can be expanded in the direction of the bore wall, as well as with guide strips (25; 35) associated with the honing stones (17; 33; 34), which guide strips extend on the periphery of the tool body (10; 10A; 10B) parallel to the tool axis (11; 11A; 11B) and at least over part of their length outside the working range of the honing stones (17; 33; 34) and which can be expanded in the direction of the bore wall independently of the infeed movement of the honing stones (17; 33; 34).
Method according to Claim 1, characterized in that the lower end of a bore, in particular of a blind bore, is pre-honed and at least above the honing stone (17) located at the lower end of the tool body (10; 10B), the honing tool is supported radially rigidly by means of the guide strips (25; 35) against the bore wall.
Method according to Claim 1 or 2, characterized in that the upper end of a bore is pre-honed and at least below the honing stones (33; 34) located at the upper end of the tool body (10A; 10B), the honing tool is radially rigidly supported by means of the guide strips (25; 35) against the bore wall.
Method according to Claim 3, characterized in that the upper end of a bore is pre-honed, whereof the upper boundary lies in a plane (8) lying obliquely with respect to the bore axis (11A).
Method according to Claim 3 or 4, characterized in that the upper end of a bore is pre-honed, which comprises irregular constrictions over the bore periphery.
Method according to one of Claims 1 to 5, using a honing tool, whereof the guide strips (25; 35) are longer than the honing stones (17; 33; 34), the length of the guide strips (25; 35) amounting preferably to at least three times the length of the honing stones (17; 33; 34).
Method according to one of Claims 1 to 6, using a honing tool, in which at least some of the guide strips (25) extend respectively as far as between two adjacent honing stones (17; 33).
Method according to one of Claims 1 to 7, using a honing tool, whereof the honing stones (17; 34) are radially displaceable in a parallel position with respect to the tool axis (11B).
Method according to one of Claims 1 to 7, using a honing tool, whereof the honing stones (17; 33) are attached to swinging strips (15; 15A), which are able to swing by means of an infeed device (22; 22A).
Method according to one of Claims 1 to 9, using a honing tool, whereof the guide strips (25; 35) are provided, preferably over their entire length, with a wear-resistant sliding coating (27; 35A), which preferably consists of abrasion-resistant sliding material, for example of hard metal, cast iron or synthetic material.
Method according to one of Claims 1 to 10, characterized in that after pre-honing, the guide strips (25) of the honing tool are exchanged for honing strips and the bore is then machined further by the honing tool over its entire length.
Method according to one of Claims 1 to 11, using a honing tool, in which the honing stones (17; 33) and the guide strips (25) are present in the same number and alternately uniformly distributed over the periphery of the tool body (10; 10A).
Method according to one of Claims 1 to 12, using a honing tool, whereof the guide strips (25; 35) can be expanded hydraulically.