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Bonwerkzeug Die Erfindung betrifft ein Honwerkzeug für die Bearbeitung
von Werkstilckbohrungen, insbesondere von Sacklochbohrungen od.dgl., mit mehreren
ueber den Umfang verteilten Honsteine, die jeweils an einem Träger angeordnet sind,
welcher etwa radial ausschwenkbar in Achsrichtung des Werkzeuges mit Abstand vom.Honstein
an einem Werkzeugkörper angelenkt ist.
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Für die Bearbeitung von Sacklochbohrungen mit keinem oder sehr kurzem
Freistich am Bohrungsgrund sind Honwerkzeuge mit Schwenkleisten als Träger bekannt
geworden, bei denen der vordere, dem Bohrungsgrund zugewandte Teil der Honsteine
mehr zugestellt bzw.
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stärker angedrückt wird. Dadurch wird, trotz des
fehlenden
Honsteinüberlaufes am Bohru$gsgrund der bei sonst üblichen Honwerkzeugen für die
Erreichung einerzylindrischen Bohrung nötig ist, eine nahezu zylindrische Bohrung
erzeugt.
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Es hat sich nun aber gezeigt, daß insbesondere mit Diamanthonsteinen
bestückte Schwenkleisten-Honwerkzeugt, wie sie häufig in der Großserienfertigung,
z.B.
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in der Atomobilindustrie eingesetzt werden, nicht mehr zufriedenstellend
arbeiten, wenn die zu bearbeitenden Bohrungen gröbere, in der Grössenordnung von
mehreren 1/10 mm liegende Durchmessertoleranzen aufweisen, wie dies beispielsweise
bei Bremstronneln der Fall ist.
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Da sich Diamanthonsteine infolge ihres geringen Verschleisses nur
sehr langsam abrichten, ist es nötig und üblich, die Diamanthonsteine vor dem Einsatz
der Honwerkzeuge auf den Arbeitsnennuurchmesser rund und zylindrisch zu Uberæchlelfenç
Nur so können von Anfang an höchste zerspanleistungen und beste Bohrungsgeornetrien
erreicht werden.
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Durch die unparallele, für die Sacklochbearbeitung notwendige Zustellung
der Diamanthonsteine beiden Schwenkleisten-Honwerkzeugen tritt, bzw. arbeitet der
Diamanthonstein nun aber nur noch auf einem Teil seiner Gesamtlänge, wenn der Werkstückbohrungsdurchmesser
nach oben oder unten vom Arbeitsnenndurchmesser abweicht. Bei einer z.B. um
sehrere
1/10 mm gegenüber dem Arbeitsnenndurchmesser der Diaaanthonsteine zu kleinen Werkstückbohrung
arbeiten die Honsteine nur mit ihrem oberen, der offenen Bohrungsseite zugewandtem
Teil ihrer Arbeitsfläche, d.h. der untere Teil der Werkstückbohrung wird zunächst
überhaupt nicht bearbeitet. Um die ganze Bohrungsoberfläche gleichmässig zu verfeinern
und ausserdem die Bohrung zylindrisch zu honen, mUsste ver-Mltnismässig viel Werkstoff
zerspant werden, was natürlich zu unwirtschaftlich langen Bearbeitungszeiten fen
wUrde.
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Bei gegenüber dem Nenndurchmesser des Honwerkzeuges um mehrere 1/10
mm zu grossem Werkstückbohrungsdurchmesser arbeiten die Diamanthonsteine nur mit
ihrem unteren, dem Bohrungsgrund zugewandten Teil ihrer gesamten Arbeitsfläche,
und es müsse wiederum eine verhältnismässig lange Zeit gehont werden, um die gesamte
Bohrungsoberfläche des Werkstückes gleichmässig zu verfeinern; dabei wäre es aber
nicht mehr möglich, die Bohrung zylindrisch zu honen, da das Honwerkzeug seinenNenndurchmesser
ja bereits überschritti hat.
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In der Praxis, wo z.B. bei der Serienfetigung von Bremstranmeln eine
konstante Bearbeitunägszeit, vorgegeben durch die Taktzeig der Transferstrasse,
eingestellt wird, kommt es daher immer wieder vor, daß Teile nur unvollständig bearbeitet
sind und stellenweise noch Drehriefen von der Vorarbeit oben oder unten je nach
dem Durchmesser der Bremstrommeln sichtbar sind; die Teile müssen nachbearbeitet
werden.
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Um dies zu vermeiden und zu gewährleisten, daß auch die an der oberen
und unteren Toleranzgrenze liegenden Werkstücke einwandfrei bearbeitet werden, massen
die Hoszeiten erheblich verlängert werden, was nattirlich die Bearbeitung sehr verteuert.
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Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde ein Honwerkzeug der eingangs
beschriebenen Art so auszubilden, daß bei einfachem Aufbau ein gleichmässiges Bearbeiten
der Bearbeitungsfläche über deren ganze Axialerstreckung bei kurzer Ronzeit, insbesondere
auch dann gewährleistet ist, wenn die Bearbeitungsflächen innerhalb grober Durchmessertoleranzen
von mehreren zehntel Millimetern liegen.
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Zur lösung dieser Aufgabe ist ein Honwerkzeug der eingangs beschriebenen
Art gemäss der Erfindung dadurch gekennzeichnet, daß mindestens ein Honstein an
einem etwa in der Schwenkebene des zugehörigen bzw. quer u seiner Arbeitsfläche
Trägers/kppbar an diesen Träger gelagerten Bauteil vorgesehen ist. Dadurch kann
sich der Honstein im wesentlichen unabhängig von der Stellung seines Trägers gegenüber
der Bearbeitungsfläche ausrichten, so daße/ber seine ganze Erstreckung in Werkzeugachsrichtung
vom Bearbeitungsbeginn an gleichzeitig in Eingriff mit der Bearbeitnngsfläche komm@.
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Bei einer besonders vorteilhaften Ausführungsform ist das den Honstein
aufweisende Bauteil um eine gegenüber dem zugehörigen Träger feststehende Kippachse
an diesem Träger sicher gelagert. Dabei kann die Kippachse des den Honstein aufweisenenBauteiles
zur Erzielung kleiner Werkzeugabmessungen zwischen den etwa in Achsrichtung des
Werkzeuges weisenden Enden des Honsteines und gegenüber der Arbeitsfläche des Honsteines
zurückversetzt vorgesehen sein, so daß der den Honstein aufweisende Bauteil also
nach Art eines zweiarmigen Hebels kippbar gelagert ist.
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Statt einer genau definierten Kippachse ist es aber auch denkbar den
den Honstein aufweissnden Bauteil beispielsweise mit einem elastischen Polster,
das zur Verbindung dieses Bauteiles mit dem zugehörigen Träger dient, in der beschriebenen
Weise kippbar zu lagern.
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Bei einer besonders vorteilhaften Weiterbildung des Erfindungsgegenstandes
liegt die Kippachse des den Honstein aufweisenden Bauteiles ausserhalb der Mitte
von dessen Erstreckung in Werkzeugachsrichtung, vorzugweise zum vorderen Werkzeugende
hin versetzt, wodurch am geschlossenen Ende der zu bearbeitenden Bohrung höhere
Anpressdrücke des Honstenes von selbst erreicht werden, wc sie zur Erzielung einer
zylindrischen Bohrung bei fehlendem Honstein-überlauf zweckmässig sind.
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Es ist aber auch denkbar zur Erzielung dieser höheren Anpresidrücke
den den Honstein aufweisenden Bauteil
mit einer teuer td.dg.l. gegen
die Bohrungsfläche zu belasten. Die beschriebene Lage der Kippachse hat auch den
Vorteil, daß sich der den Honstein aufweisende Bauteil beim Drehen des Honwerkzeuges
infolge der Flle,hkraftwirkung derart um seine Kippachse in eine Endstellung verschwenkt,
daß er besonders leicht in die Bohrung eingefahren werden kann.
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Es ist aber auch denkbar, für bestimmte Anwendungsfälle die Kippachse
in die Mitte oder sogar zum hinteren Ende des den Honstein aufweisenden Bauteiles
hin versetzt zu verlegen.
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Zweckmässig liegt die Kippachse des den Honstein aufweisenden Bauteils
parallel zur Schwenkachse des zugehörigen Trägers.
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Nach einem weiteren Merkmal der Erfindung ist die Kippbewegung des
den Honstein aufisenden Bauteiles wenigstens in einer Schwenkrichtung gegenüber
dem zugehörigen Träger mit einem, vorzugsweise verstellbaren und feststellbaren
Anschlag anschlagbegrenzt, so daß zu grosse Kippbewegungen des Honsteines vermieden
sind. Im einzelnen ist es dabei zweckmässig, wenn mit Abstand benachbart zumindestens
einer, vorzugsweise beiden Seiten einer zur ArbeltsflAche des Honsteines etwa rechtwinkligen,
durch dessen Schwenkachse gehenden Ebene jeweils ein Anschlag an dem zugehörigen
Träger
vorgesehen ist, der im Bewegungsbereich einer von der Arbeitsfläche
abgewandten Gegenanschlagsfläche des den Honstein aufweisenden Bauteiles liegt und
somit raumsparend angeordnet werden kann. Um dabei gleiche Verhä1t:inse bei jeder
Anschlagstellung zu erreichen, haben die beiden Anschläge gleiche AbstAnde von der
zur Arbeitsfläche des Honsteines etwa rechtwinkligen, durch dessen Schwenkachse
gehenden Ebene.
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LIegt der Anschlag in der Mittelebene des den Honstein aufweisenden
Bauteiles, so bedarf dieses keines gesonderten Gegenanschlages und es ist auch bei
in Anschlagstellung befbdlichen Bauteil eine sehr hohe Bearbeitungsgenauigkeit des
Honwerkzeuges gewährleitet.
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Der Anschlag kann in einfacher Weise durch das Ende einer Gewindespindel,
wie einer Stiftschraube gebildet sein, die in dea zugehdrigen Träger mit Gewinde
geführt und vorzugsweise von dessen zur Werkzeugachse hin liegenden Seite leicht
zugänglich ist. Zur Erzielung eines sicheren Haltes in der jeweils elngestellten
Stellung ist die Gewindespindel mit einer Kontermutter gesichert, die vorzugsweise
an der der Weizeugachse zugekehrten Seite des Trägers leicht zugänglich liegt.
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Zur sicheren Lagerung des Honsteines ist es zweckmässig, wenn dieser
an einem, vorzugsweise plattenförmigen Halter angeordnet ist, der schwenkbar gelagert
ist und dem vorzugsweise der bzw. die Anschläge zugeordnet sind. Der Honstein kann
dabei zur Erzielung eines kompakten Aufbaues an einer Längskante des Halters befestigt
sein.
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Eine besonders sichere Laeruhg des den Honstein aufweisenden Bauteiles
kann erzielt werden, wenn dieses Bauteil in einer etwa in einer Axialebene des Werkzeuges
liegenden Nut des zugehörigen Trägers gelagert ist, wobei vorzugsweise ausschliesslich
der Halter in die Nut eingreift. Durch diese Ausbildung kann auch ein äußerst geringes
Bewegungsqiel des den Honstein aufweisenden Bauteiles in Richtung von dessen Kippachse
erzielt werden.
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Zur Erzielung eines übersichtithen Aufbaues ist die Nut durch zwei
seitliche wangenartige Vorsprünge am vorderen Ende des zugehörigen Trägers gebildet.
Der bzw. die Anschläge können in einfacher Weise am Nutgrund liegen.
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zur weiteren Vereinfachung des Aufbaus des erfindungsg«F @n Honwerkzeuges
ist die Kippachse des den Honstein aufweisenden Bauteiles durch einen Stift gebildet,
der vorzugsweise in fluchtende Bohrungen im Halter des Honsteines und in den seitlichen
WangenartigenVorsprüngen
am zugehörigen Träger eingreift.
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Bei einer besonders vorteilhaften Ausführungsform des Erfindungsgegenstandes
sind mehrere, vorzugsweise alle, die Honsteine aufweieenden Bauteile jeweils an
dem zugehörigen Träger kippbar gelagert.
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Als Honsteine können beim Erfindungsgegenstand in vorteilhafter Weise
Diamanthonsteine vorgesehen seh.
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Die erfindungagemässe Ausbildung des Honwerkzeuges ist insbesondere
für solche Honwerkzeuge geeignet, bei welchen der den Honstein bildende Bauteil
am einen Ende des leistenförmigen Trägers angelenkt ist, der mit seinem hinteren
Ende am Werkzeugkörper angelenkt ist. Vorteilhaft sind die die Honsteine aufweisenden
Bauteile gleichmässig über den Umfang des Werkzeuges verteilt vorgesehen.
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Die erfindungsgemässe Ausbildung it nicht nur für Honwerkzeuge zur
Bearbeitung von Bohrungen sondern auch für Honwerkzeuge zur Bearbeitung von Aussenumfangsflächen
geeignet.
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Die Erfindung wird im folgenden mit weiteren Einzelheften näher erläutert;
die Zeichnungen geben ein Ausführunegsbeispiel mit den für die Erfindung wesentlichen
Teilen annähernd maßstabgerecht wieder.
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Diese Teile werden, soweit sie den Zeichnungen nicht ohne weiteres
zu entnehmen sind anhand der Zeichnungen erläutert.
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Es sind dargestellt in: Fig. 1 ein erfindungsgemässes Honwerkzeug
lm axialen Halbschnitt, Fig. 2 eine bekannte Schwenkleiste bei der Bearbeitung einer
zu grossen Bohrung in schematische Darstellung, Fig. 3 die Schwenkleiste gemäss
Fig. 2, bei der Bearbeitung einer zu kleinen Bohrung in schematischer Darstellung,
Fig. 4 und 5 eine Schwenkleiste gemäss der Erfindung in Darstellungen entspre6hend
den Fig. 2 und 3.
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Wie Fig. 1 zeigt, weist das erfindungsgemässe Honwerkzeug einen durch
ein Drehteil gebildeten Werkzeugkörper 1 auf, der am hinteren Ende in üblicher Weise
einen Zapfenfortsatz 2 mit seitlichen Stiftvorsprüngen 3, einem sich daran anschliessendem
Gewindeabschnitt 4
mit einer Nutmutter 5 und Axialnuten 6 zum bajonettartigen
Einsatz in die strichpunktiert angedeutete Antriebsstange 7 der Honmaschine hat.
Durch leichtes Anziehen der Nutmutter 5 gegen die untere Stirnfläche der Antriebsstange
7 wird das Honwerkzeug gegen unbebsichtigtes Lösen gesichert, und die Bajonettstege
8 der Arbeitsstange 7 gegen Beiegebeanspruchung geschützt.
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Der Werkzeugkörper 1 weist im. Anschluss an das Gewinde 4 sowie am
vorderen Ende jeweils ein im wesentlichen ringförmiges Teil 9 bzw. 10 auf, die auf
entsprechende Steckbunde 11 bzw. 12 aufgesteckt sind und mit dem Werkzeugkörper
1 fest, z.B. durch Schweissen verbunden sind.
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In gleichmässig über den Umfang verteilten axialen Schlitzen 13 im
oberen Ringteil 9 sind Träger in Form von Leisten 14 durch Stifte 15 schwenkbar
jeweils um die Schwenkachse 16 gelagert. Das andere Ende der Leisten 14 ist in entsprechenden
axialen Nuten 17 des Ringteiles 10 geführt.
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Inradialen Bohrungen 18, die jeweils vom Nutgrund der zugehörigen
Axialnut 17 bis zu der axialen Bohrung 19 des Werkzeugkörpers 1 durchgehen, sind
zylindrische Druckatücke 20 geführt, die mit einem Stellglied 21, das in der Bohrung
19 geführt ist, zusammenwirken.
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Das'te11qlied 21 weist einen vorderen kegelförmigen Abschnitt 22 auf,
der an entsprechenden, schräg zur Werkzeugachse verlaufenden Gegen flächen 23 aller
über den Umfang verteilten Druckatücke 20 anliegt. Das Stellglied 21 weist weiter
einen oberen yllndrischen Fortsatz (24 kleineren Durchmessers auf, der mit einer
entsprechenden , nicht dargestellten, axialen Sustellstange der Konmaschine zusammenwirkt.
Um den Fortsatz 24 des Stellgliedes 21 ist eine Druckfeder 25 zwischen zwei Federtellern
26, 27 derart angeordnet, daß das Stellglied 21 durch die Federkraft der Feder 25
zu seiner oberen Ausgangslage belastet wird, wobei sich der untere Federteller 27
an einem die Bohrung 19 erweiternden Ansatz 28 am Werkzeugkörper 1 und der obere
Federteller 26 über beispielsweise einen Sicherungsring 29 am Fortsatz 24 des Stellgliedes
21 abstützt.
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Die Drückstücke 20 drücken bei einer axialen ADwArtsbewegung des Stellglledes
21 mit dem kegelförmigen Abschnitt 22 über die Schräglächen 23 radial mit ihren
nach aussen weisenden Enden 30 über harte Gegendruckstücke 31, die fest mit den.
Schwenkleisten 14 z.B. durch Einpressen verbunden sind, auf die Schwenkleisten 14
und schwenken diese um den Drehpunkt 16 radial nach aussen.
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Sämtliche Schwenkleisten 14 werden durch eine über den Umfang des
Honwerkzeuges gespannte Spiralfeder 32 an die Druckstücke 20 und diese mit ihren
Schrägflächen 23 an den konischen Abschnitt 22 des Stellgliedes 21 gedrückt.
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In jeweils einer axialen, am vorderen Ende jeder Schwenkleiste 14
vorgesehenen Nute 33 ist in jeder Schwenkleiste kippbar um die Schwenkachse 34 über
einen Stift 35 eine Honsteinträgerleiste 36 gelagert.
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Die Lagerstifte 35 können gegen seitliches Verschieben durch Sicherungsringe
37 gesichert sein; die Kippachse 34 befindet sich beim gezeigten Ausführungsbeispiel
aussermittig der Honsteinträgerleiste in axialer Richtung nach unten hin versetzt.
Die Strecken 38, 39 verhalten sich in etwa wie 5 : 3.
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Die Grösse. der maximalen Kippbewegung um die Schwenkachse 34 der
Honsteinträgerleiste 36 kann durch zwei symmetrisch zur Schwenkachse 34 in der Schwenkleiste
14 angeordnete Stiftschrauben 40 eingestellt werden.
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Durch die Kontermuttern 41 lässt sich jede gewählte Einstellung fixieren.
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Die Diamanthonsteine 42 sind in üblicher Weise, z.B.
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durch Löten oder Kleben jeweils in einer Ausnehmnung 43 der als Halter
vorgesehenen Honsteinträgerleiste 36 befestigt und reichen in ihrer axialen Erstreckung
über die ganze Länge der Honsteinträgerleisten.
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Die Fig. 2 und 3 zeigen in.schematischer Darstellung Schwenkleisten
14a bekannter Honwerkzeuge mit starr befestigten Honsteinen 42a bei der Bearbeitung
von, im Durchmesser gegenüber dem Nenndchmesser des flonwerkzeuges, zum besseren
Verständnis übertrieben gezeichneten zu grossen (Fig. 2) bzw. zu kleinen (Fig. 3)
Bohrungsdurchmessern won Bremstrommeln. Wie Fig. 2 zeigt, arbeitet der Honqtein
42a praktisch nur mit seiner unteren Rante 44, der obere Teil 45 der Bohrung 46
der Bremstrommel 47 wird also zunächst gar nicht bearbeitet. Ebenso wird natürlich
auch der untere Teil 48 der Bohrung nicht bearbeitet (Fig. 3), wenn infolge zu kleinen
Bremstrommeldurchmessers der Honstein nur mit seiner oberen Teilfläche 49 arbeitet.
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Die Fig. 4 und 5 zeigen schematisch, entsprechend den Fig. 2 und 3,
die Lösung des Problems durch die Anwendung der erfindungsgernässen, kippbaren Honsteinträgerleisten
36. Der Honstein 42 kann sich durch die gelenkige Anordnung dem sich ändernden Werkstückbohrungsdurchmesser
anpassen und arbeitet praktisch immer mit seiner ganzrnArbeitsfläche.