DE3735266A1 - Vorrichtung und verfahren zur honbearbeitung von werkstuecken - Google Patents

Description

Die Erfindung betrifft eine Vorrichtung zur Honbearbeitung von Werkstücken.

Es ist bekannt, gehonte Werkstücke durch rotierende Bürsten nachzubearbeiten, um Kanten zu entgraten. Dies erfolgt in einem nachgeschalteten Arbeitsgang auf einer gesonderten Ma­ schine.

Es ist auch bereits versucht worden, spezielle Bürsten-Werk­ zeuge mit anstellbaren Bürsten zu versehen, bei denen viele anstellbare Leisten mit einem Bürstenbelag an einem rotieren­ den Werkzeug vorgesehen waren.

Dieses Verfahren wurde angewendet, wenn wegen auftretender Werkzeugkanten eine Entgratung notwendig erschien.

Aufgabe der Erfindung ist es, eine Vorrichtung und ein Ver­ fahren zur Honbearbeitung zu schaffen, bei dem die Bearbei­ tung durch Bürsten in das Honen integriert ist. Diese Auf­ gabe wird erfindungsgemäß dadurch gelöst, daß ein Werkzeug vorgesehen ist, das außer anstellbaren Honbelägen auf das Werkstück einwirkende Bürsten aufweist.

Diese vorzugsweise gegen das Werkstück anstellbaren Bürsten können also unmittelbar anschließend und besonders bevorzugt zwischen einzelnen Honvorgängen eingesetzt werden. Sie tragen dabei nicht nur gerade an Kanten, d.h. an den äußeren Grenzen von gehonten Flächen, ab, sondern dienen auch zur Abrundung von Mikrograten auf der gehonten Fläche selbst. Obwohl die Honbearbeitung eine Feinstbearbeitung ist, die eine hervor­ ragende Oberflächenbeschaffenheit hinterläßt, ist sie doch eine Schleifbearbeitung, die mit einem Schleifkorn arbeitet, das allerfeinste Furchen und dementsprechend auch Grate oder Kämme hinterläßt. Diese können abgerundet werden. Dadurch wird eine Fläche geschaffen, die mit einem anderen darauf laufen­ den Maschinenteil in idealer Weise zusammenarbeitet. Sie ist insbesondere schon am Beginn der Benutzung in einem Zustand, wie er oft erst durch ein Einlaufen der Maschinenteile auf­ einander herstellbar ist. Die Wirkung der Mikrofurchen nach einem Honvorgang, die zur Ölhaltung besonders erwünscht sind, wird dadurch in idealer Weise unterstützt. Zusätzlich werden alle Kanten entgratet bzw. bei einem Einsatz zwischen zwei aufeinander folgenden Honvorgängen wird ein Entstehen größerer Grate schon während des Honens verhindert. Ein besonderer Vor­ teil ist, daß dies alles in einer Werkzeugaufspannung erfol­ gen kann, weil dadurch für das Bürsten die gleichen Verhält­ nisse vorliegen wie beim Honen. Zusätzlich wird ein neuer Aufspannvorgang und die Notwendigkeit einer zusätzlichen Maschine vermieden. Auch das Vorhandensein im übrigen iden­ tischer Bedingungen wie beim Honen, insbesondere bei zur Bearbeitung vorgespannten Werkstücken, sorgt für beste Ergebnisse. Außerdem sorgen die Bürsten dafür, daß die ge­ honten Werkstücke auch von geringsten Schleifmittelablage­ rungen auf den Flächen und an den Kanten befreit werden. Dies ist auch wichtig zwischen aufeinander folgenden Hon­ vorgängen, insbesondere, wenn zusätzlich zu den Bürsten noch Honbeläge mit unterschiedlicher Körnung aufeinander folgend eingesetzt werden, wie es beispielsweise für das Plateau- Honen vorgesehen ist.

Die Bürsten können vorzugsweise auf anstellbaren größer­ flächigen Segmenten angeordnet sein, wobei eine bessere Eigen­ führung der Bürsten im Werkstück gegeben ist. Dies ist vor allem deswegen wichtig, weil die Umfangsgeschwindigkeit beim Bürsten vorzugsweise auf höhere Werte bei gegenüber dem Honen unveränderter Axialhubgeschwindigkeit gesteigert wird. In jedem Falle sollte das Verhältnis von Umfangs- zu Axialhub­ geschwindigkeit größer sein als beim Honen. Dadurch laufen die Bürsten unter einem anderen Winkel zur Werkzeugachse als die Bearbeitungsspuren der Honbearbeitung. Die Bürsten treffen also die Grate der Honbearbeitung nicht in Längsrichtung, son­ dern unter einem gewissen Kreuzungswinkel und können somit diese Grate gut abrunden.

Infolge der höheren Umfangsgeschwindigkeit und der geringeren Eigenführungseigenschaften der Bürsten ist es vorteilhaft, Maßnahmen zur Führung des Werkzeuges während der Bürst­ bearbeitung vorzusehen. Dies kann nach einem Merkmal der Er­ findung durch Führungsleisten geschehen, die, beispielsweise in Umfangsrichtung gesehen, zwischen den Bürsten und den Honbelägen vorgesehen sind. Bei einer gelenkigen Anordnung des Werkzeugs am Antrieb könnte ein Zusatzführungsglied beim Bürsten zugeschaltet werden, so daß die für das Honen u.U. vorteilhafte Gelenkigkeit zwischen Spindel und Werkzeug blockiert wird. Eine Lösung, die sowohl eine gewisse Ge­ lenkigkeit schafft als auch für die nötige Eigenführung des Honwerkzeuges während der Bürstenbearbeitung sorgt, ist durch ein in seitliche Richtungen federnd nachgiebiges, jedoch torsionssteifes Zwischenglied gegeben. Dieses kann beispielsweise durch ein rohrförmiges Spindel-Zwischen­ stück realisiert sein, das Durchbrechungen aufweist. Ein solches Zwischenglied ist in der DE-PS 32 19 629 einge­ hend beschrieben, auf die wegen näherer Einzelheiten Bezug genommen wird.

In Weiterbildung kann zur Verbesserung des Bürstvorganges vorgesehen sein, die Bürste mit ihren Borsten vollständig oder im wesentlichen vollständig mit einem Stützmaterial zu umgeben. Hierbei handelt es sich beispielsweise um ein Material, das sich einfach auftragen läßt und nach einer gewissen Zeit fest wird, so daß es die Borsten stützt. Das Material kann aufgespritzt oder aufgesprüht oder in son­ stiger Weise aufgetragen werden. Insbesondere ist es möglich, die Bürste mit ihren Borsten in ein flüssiges Kunstharz oder eine sonstige flüssige, später aushärtende Masse einzutauchen.

Durch die Anbringung des Stützmaterials entsteht ein fester Bürstenblock, der sich beim eigentlichen Bürstvor­ gang im Bereich der Borstenspitzen abnutzt. Die Borsten stehen also nur in ihrem vorderen Berührungsbereich aus dem Stützmaterial hervor, während sie in ihrem übrigen Bereich seitlich durch das Material festgehalten werden. Dies führt dazu, daß das Umlegen der Borsten und die dadurch hervorgerufene Peitschenwirkung vermieden werden. Insgesamt führt diese Art der Borstenbehandlung zu einem verbesserten Bürstergebnis.

Weitere Vorteile und Merkmale der Erfindung gehen aus den Unteransprüchen und der Beschreibung im Zusammenhang mit den Zeichnungen hervor, wobei die beschriebenen Erfindungsmerk­ male jeweils für sich allein oder in Kombination miteinander, ggf. auch auf anderen Anwendungsgebieten, neuartige Vor­ schläge ergeben.

Ausführungsbeispiele der Erfindung sind in der Zeichnung dargestellt und werden im folgenden näher er­ läutert. Es zeigen:

Fig. 1 eine schematische Darstellung einer Honvor­ richtung bei der Bearbeitung eines Werkstücks,

Fig. 2 eine perspektivische Darstellung eines Honwerk­ zeugs,

Fig. 3 einen schematischen Schnitt durch ein Honwerk­ zeug und

Fig. 4 eine schematische Darstellung der Bearbeitungs­ spuren bzw. -Laufrichtungen auf einer gehonten Werkstückfläche.

In Fig. 1 ist eine Vorrichtung 11 dargestellt, die aus einer Honmaschine 12 mit einer Spanneinrichtung 13 und einem an einer Honspindel 14 angebrachten Honwerkzeug 15 besteht.

Die Honmaschine 12 hat ein Maschinengestell 16 üblicher Art, in dessen oberem Teil die vertikale Honspindel 14 drehbar und axial verschiebbar gelagert ist. Sie wird von einem elek­ trischen Antriebsmotor 17 drehend angetrieben, während eine Hubeinrichtung 18, die als hydraulischer oder pneumatischer Hubzylinder angedeutet ist, eine in Geschwindigkeit und Hub­ Länge sowie Hublage einstellbare axiale Hubbewegung veran­ laßt. Es ist ferner eine Anstelleinrichtung 19 gezeigt, durch die eine in der Honspindel 14 geführte, zum Honwerkzeug reichende Anstellstange 20 relativ zur Honspindel in axialer oder Drehrichtung verstellbar ist. Die Bewegungseinrichtun­ gen 17, 18, 19 können auf beliebige Weise ausgebildet sein, beispielsweise als Elektro-, hydraulische oder pneumatische Antriebe, wobei insbesondere bei der Anstelleinrichtung sich Schrittmotoren oder Linearverstärker besonders eignen.

Die Antriebe 17, 18, 19 werden durch eine Steuereinrichtung 21 in Abhängigkeit von Meßeinrichtungen, Programmen und/oder Eingaben über ein Bedienungsfeld 22 gesteuert bzw. geregelt.

Im unteren Teil des Maschinengestells 16 ist die Aufspann­ einrichtung 13 angeordnet, die mit einer Transfereinrich­ tung 23 zusammenarbeiten kann, auf der die Werkstücke 24 durch mehrere aufeinanderfolgende Bearbeitungsmaschinen für das Werkstück transportiert werden. Das Werkstück wird beim Ausführungsbeispiel durch Spannbacken 25 gehalten. Abhängig von der Art der Werkstücke sind verschiedene Aufspannungsar­ ten und Einrichtungen verwendbar, von einer schwimmenden Werkstückhalterung bis zu einer Spannvorrichtung, die im Werkstück eine Betriebsvorspannung simuliert. Auch eine Einspannung mehrerer Werkstücke zur gleichzeitigen Bear­ beitung der dann miteinander fluchtenden Bohrungen in die­ sen Werkstücken ist vorteilhaft einsetzbar. In die Honspin­ del 14 ist ein federndes, torsionsfreies Zwischenstück 29 eingeschaltet.

Das dargestellte Werkstück 24 hat eine zu bearbeitende Werk­ stückbohrung 26, in deren Bereich eine Ausnehmung 27 vorge­ sehen ist.

Das Honwerkzeug 15 (s. auch Fig. 3 und 4) hat einen Werkzeug­ körper 30, in dessen Innerem ein Anstellkörper 31 gegenüber dem Werkzeugkörper 30 axial verschiebbar gelagert ist, und zwar unter Einwirkung der Anstellstange 20. Bei einer dreh­ baren Anstellstange kann das Werkzeug im Bereich seines Spin­ delanschlusses 32 eine entsprechende Rotations/Linear-Um­ setzungseinrichtung, beispielsweise eine Bewegungsschraube, aufweisen, die die Drehbewegung der Anstellstange 20 in eine Linearbewegung des Anstellkörpers 31 bzw. seines Schaftes 33 umsetzt.

Der Anstellkörper 31 ist beim Ausführungsbeispiel ein zylin­ drischer Körper mit zwei jeweils am Umfang verteilt angeord­ neten Gruppen von in Axialrichtung verlaufenden Einschnitten 34, 35, deren Grund gegenüber der Richtung der Werkzeugachse 36 in verschiedenen Richtungen und ggf. winkelgeneigte Schräg­ flächen 37, 38 bilden.

In die Einschnitte 34, 35 greifen entsprechend abgeschrägte Anstell-Leisten 39 von Segmenten 40, 41 ein, die in axialer Richtung begrenzt, jedoch in radialer Richtung verschiebbar im Werkzeugkörper geführt sind und durch Federkraft, bei­ spielsweise Schlauchfedern 42, nach innen gegen den Anstell­ körper angelegt sind. Diese Art eines Honwerkzeuges mit Doppel-Aufweitung ist im deutschen Patent 24 50 686 und 25 06 242 beschrieben, auf die wegen Einzelheiten Bezug genommen wird.

Insbesondere aus Fig. 2 ist zu erkennen, daß das Segment 40 an seiner im Werkzeugdurchmesser entsprechend zylinderman­ telförmigen Außenfläche 44 mit Bürsten 45 besetzt ist, die auf beliebige Weise dort dauerhaft, jedoch ggf. auswechsel­ bar befestigt sind. Diese Bürsten sind in ihrem Material, ihrer Beschaffenheit, Dicke und Länge sowie Dichte dem Ver­ wendungszweck, insbesondere dem zu bearbeitenden Material sowie der zu erreichenden Oberflächenbeschaffenheit ange­ paßt. Sie können beispielsweise aus einem Polyamid bestehen, das ggf. mit Siliciumcarbid beschichtet ist, es kann sich um Stahlbürsten handeln, die ggf. mit einer Bronzekugel an den Borstenspitzen versehen sind. Die Länge der Borsten kann beispielsweise zwischen 10 und 20 mm, vorzugsweise 15 mm, betragen. Das Segment 40 ist in zahlreichen Reihen oder auch gleichmäßig relativ dicht mit Borsten besetzt, die somit eine gute Führung dieses Segments bei der Bearbeitung sicher­ stellen. Sie können beliebig, z.B. in Reihen oder Bündeln, angeordnet sein.

Die Segmente 41 sind an ihrer Außenseite mit Honbelägen 46 versehen. Hier kann es sich um unterschiedliche Beläge han­ deln, die von einer Diamantschicht bis zu einzelnen kera­ mischen Leisten reichen. Auch großflächige keramische Seg­ mente sind einsetzbar. Zur leichteren Auswechslung können die Honleisten auch auf nicht dargestellten Zwischenträgern angeordnet sein.

Zwischen jeweils zwei Bürsten- und Honsegmenten 40, 41 sind Führungsleisten 47 vorgesehen, die über die axiale Länge der Segmente reichen, jedoch wesentlich schmaler sind als diese und nicht nachstellbar sind. Sie sind aus verschließ­ festem Werkstoff gefertigt und dienen insbesondere zur Führung des Honwerkzeuges während des Ein- und Ausfahrens sowie während der Benutzung der Bürsten.

Die anhand der Fig. 1 bis 3 dargestellte Vorrichtung arbeitet nach folgendem Verfahren:

Das Werkzeug wird mit eingefahrenen Honsegmenten in die Werk­ stückbohrung 26 eingefahren. Dazu wird die Anstellstange 20 über die Anstelleinrichtung 19 in eine Mittelstellung gebracht, so daß beide Gruppen von Segmenten 40, 41 in einer mittleren Stellung stehen, in der der dann wirksame Durchmesser kleiner ist als der der Werkstückbohrung 26. Nach dem Einfahren in die Bohrung und ggf. einem Meßhub, falls das Werkzeug mit einer integrierten Meßeinrichtung ausgerüstet ist, wird durch Abwärtsbewegung des Anstellkörpers 31 über die Anstellstange 20 und die Anstelleinrichtung 19 die beim Ausführungsbeispiel aus zwei Segmenten bestehende Gruppe von Honsegmenten 41 radial nach außen bewegt. Die beiden großflächigen Segmente, die nahezu ein Viertel (mehr als ein Achtel und vorzugsweise mehr als ein Fünftel) des Umfanges des Honwerkzeuges einnehmen, werden an die Bohrungsinnenwand gedrückt und führen dort in mehreren Auf- und Abhüben bei Drehung des Werkzeuges die üb­ liche Honbearbeitung aus. Die Anstellung erfolgt also durch Zusammenwirken der Schrägflächen 38 an dem Anstellkörper 31 mit den entsprechenden Schrägflächen an den zu den Segmenten 41 gehörenden Anstell-Leisten 39.

Wenn die Honbearbeitung beendet oder unterbrochen werden soll, so wird die Anstellstange 20 über ihre Mittellage nach oben bewegt, wodurch die Honsegmente 41 eingezogen und die ent­ sprechenden Bürstensegmente, die im Ausführungsbeispiel entsprechende Umfangsabschnitte einnehmen wie die Honsegmente 41, angestellt. Diese Anstellung erfolgt soweit, daß die Bürsten 45 auf der Außenfläche 44 der Bürstensegmente 40 in Arbeitseingriff mit der zu bearbeitenden Bohrungsfläche 26 kommen. Es hängt von der jeweiligen Werkstück- und Bürstenart ab, wie weit die Anstellung der Bürsten zu einem optimalen Ergebnis vorgenommen wird. Dieses optimale Ergebnis sollte allerdings möglichst eingehalten werden, so daß die Einstell­ einrichtung 19 dazu vorgesehen sein sollte, in Abhängigkeit von der Bürstenabnutzung im Laufe mehrerer Arbeitsgänge kon­ tinuierlich oder schrittweise etwas nachgestellt zu werden. Dies ist vorteilhaft mit der Erfindung möglich. Es ist aller­ dings normalerweise nicht notwendig, während des Bürstens eines Werkstücks eine fortlaufende Anstellung vorzunehmen, wie dies bei den Honsegmenten der Fall ist. Dies könnte zwar, z.B. um die Bürstenwirkung im Laufe der Bearbeitung zu ver­ stärken oder abzuschwächen, in positiver oder negativer Rich­ tung vorgesehen sein, ist aber bei den meisten Werkstücken und Bürstenarten nicht notwendig.

Während der Bürstenbearbeitung wird das Honwerkzeug durch die Führungsleisten 47 geführt. Normalerweise führen auch die Bürsten durch ihre allseitige Anlage an der Bohrungsinnenwand das Honwerkzeug recht gut, bei erhöhten Drehgeschwindigkeiten könnte jedoch eine Auslenkung vorkommen, die von Führungs­ leisten aufgenommen wird, ehe es zu einem Anlaufen der Seg­ mentaußenfläche 44 an der Bohrungsinnenwand oder zu einer Schädigung der Bürsten durch Abknicken oder dgl. kommt.

Bei einem bevorzugten Ausführungsbeispiel wird bei der Bürsten­ bearbeitung die Axialgeschwindigkeit beibehalten, die das Werkzeug auch bei der Honbearbeitung hatte. Die Umfangsge­ schwindigkeit des Werkzeugs wird allerdings wesentlich er­ höht, und zwar von dem beim Honen üblichen Wert auf 100 und vorzugsweise sogar über 250 m/Min. Vorzugsweise wird über das Steuergerät die Umschaltung auf die höhere Geschwindigkeit gleichzeitig mit der Anstellung der Bürsten, d.h. der entsprechenden Betätigung der Anstelleinrichtung 19, vorgenommen, und zwar abhängig von einem voreingestellten Zeit- oder Maßwert. Wenn es sich bei der Bürstenbearbeitung um eine Bearbeitungsstufe am Ende der Honbearbeitung handelt, dann werden anschließend an die z.B. in ihrer Länge zeitge­ steuerte Bürstenbearbeitung die Bürstensegmente wieder einge­ fahren (Mittelstellung des Anstellkörpers 31) und das Hon­ werkzeug aus der Bohrung ausgefahren.

Es ist jedoch vorteilhaft möglich, die Bürstenbearbeitung auch zwischen einzelne Honabschnitte zwischenzuschalten. Dies kann zu einer Verbesserung der gehonten Fläche zweckmäßig sein. In diesem Falle würde danach bei gleichzeitiger Herabsetzung der Umfangsgeschwindigkeit auf den beim Honen üblichen Wert wieder die Honsegmentgruppe 41 ausgefahren werden.

Die großflächigen Segmente sind insbesondere bei der Ver­ wendung als Bürstensegmente sehr vorteilhaft, da sie eine gute Führung der Bürsten ohne Schwingungsanregung und dement­ sprechend eine ungestörte Bürstenbearbeitung ermöglichen. Es wäre jedoch auch möglich, einzelne schmalere Leisten mit Bürsten zu belegen. Auch eine Mischung oder Aufeinanderfolge von Bürsten unterschiedlicher Eigenschaften ist möglich. Es ist ferner vorteilhaft möglich, die unterschiedlichsten Zu­ stellsysteme zu benutzen. Bei üblichen Honwerkzeugen ist ein Zustellsystem für die Honleisten meist nötig. Eine Anstellung für die Bürsten ist zur Abnutzungskompensation vorteilhaft, könnte jedoch bei entsprechender hoher Standfestigkeit der Bürsten auch entfallen. In diesem Falle könnten die Bürsten auf dem Werkzeugkörper selbst oder fest daran angebrachten Schalen ggf. auswechselbar vorgesehen sein. In diesem Falle wären allerdings die Bürsten auch während des Honens im Eingriff, was bei gewissen Anwendungen mög­ lich ist und auch vorteilhaft sein kann. Eine vereinfachte Ausführung könnte die Bürstenabschnitte zwar zurückziehbar und wieder anstellbar machen, ohne aber eine maschinelle Nachstellung vorzusehen. In diesem Falle könnte auf eine Abnutzungskompensation entweder ganz verzichtet oder diese durch Handnachstellung am Honwerkzeug am Ende einer be­ stimmten Zahl von Werkstücken vorgenommen werden. Als An­ stellsystem für die Hon- und/oder Bürstenbeläge können auch andere Prinzipien verwendet werden, beispielsweise mit Doppelkegeln oder mit drehbaren Nocken-Anstellkörpern ar­ beitende Systeme (s. DE-PS 25 06 243). Auch zum Außenhonen ist das Werkzeug nach der Erfindung vorteilhaft einzusetzen. In diesem Falle könnten die Bürstensegmente nach Art von Zylindersegmentschalen ausgebildet sein.

Fig. 4 zeigt eine Abwicklung der bearbeiteten Werkstückfläche 26, auf der schematisch die Honbearbeitungsspuren 48 und die Bürstenbearbeitungsspuren 49 angedeutet sind. Es ist zu er­ kennen, daß bei der beschriebenen Bearbeitungsweise die Hon­ bearbeitungsspuren 48 sich unter einem größeren Winkel α kreuzen, (a=2× Arctg (V _axial:V _Umfang)) schneiden als die Laufrichtungen 49 der Bürsten, die sich unter dem Winkel β schneiden. Während die vom Honen stammenden Bearbeitungs­ spuren wegen der besseren Ölhaltung sogar erwünscht sind, zeigt das Bürsten normalerweise keine erkennbaren Bearbei­ tungsspuren. Es ist aber wichtig, daß Winkel α und β unter­ schiedlich sind, damit die Bürsten die beim Honen entstan­ denen Mikrograte überfahren und abrunden können.

Es wäre auch umgekehrt möglich, den Winkel β durch eine höhere Axialgeschwindigkeit während des Bürstens größer zu machen als den Winkel α , jedoch ist dies wegen der da­ bei auftretenden höheren Massenkräfte für die Maschine und das Werkzeug weniger günstig. Es könnte sich lediglich bei Graten anbieten, die in erster Linie an Kanten von Aus­ schnitten 27 oder anderen Stufen der bearbeiteten Fläche bilden. Diese werden in jedem Falle bei der Bürstenbear­ beitung entgratet.

Bei der Bürstenbearbeitung können die üblichen Schneid- und Honflüssigkeiten eingesetzt werden wie beim Honen. Auch des­ wegen ist die Integrierung der Bürstenbearbeitung in die Honbearbeitung und die Zusammenfassung der beiden Werkzeuge sowie ihre Verwendung auf einer Maschine von großem Vorteil.

Das in den Fig. 1 bis 3 dargestellte Werkzeug war fest an der Honspindel angebracht. Wenn das Honwerkzeug zum Ausgleich von Fluchtungsfehlern gelenkig an der Honstange angeordnet ist, so kann es zweckmäßig sein, eine Zwischenführung einzu­ schalten. Diese könnte beispielsweise aus einem Zwischenlager bestehen, das am Honwerkzeug oder am unteren Teil der gelen­ kigen Spindelführung bzw. eines Adapters angreift und bei der Bürstenbearbeitung zugeschaltet wird, um dann das Werkzeug weitgehend seitlich unbeweglich zu führen. Es könnte auch eine mitlaufende Schiebehülse vorgesehen sein, die das Ge­ lenk in der Honwerkzeugführung zum Bürsten blockiert.

Fig. 5 stellt ein Werkzeug dar, das unter dem Warenzeichen "Precidor" von der Fa. NAGEL, Maschinen- und Werkzeugfabrik, 7440 Nürtingen, vertrieben wird. Dieses Werkzeug ist dazu bestimmt, mit einer Festeinstellung im wesentlichen den ge­ samten Werkstoffabtrag in einem axialen Hub vorzunehmen. Da­ zu weist es folgende Merkmale auf:

An einem rohrförmigen Werkzeugkörper 50 sind, beginnend mit dem freien Ende 51, folgende Abschnitte vorgesehen:
eine zylindrische oder sehr leicht konische Führungszone 52, eine konische Schneidzone 53 und eine im wesentlichen zy­ lindrische Kalibrierzone 54, auf die eine hintere Führungs- oder Übergangszone 55 folgt. Zumindest die Schneid- und Kalibrierzone 53, 54 sind mit einem vorzugsweise Diamant enthaltenden Honbelag versehen. Diese Zonen schließen stufen­ los und im wesentlichen stetig aneinander an und sind in ihrem Durchmesser so bemessen, daß die Führungszonen einen nur ge­ ringfügig geringeren Außendurchmesser hat als der Durch­ messer der vorbearbeiteten Bohrung, während die Kalibrierzone den Fertigdurchmesser der Bohrung bestimmt. Im Bereich der Schneidzone wird der Werkstoff im wesentlichen abgetragen, wozu das Werkzeug mit einer geringeren Hubgeschwindigkeit bewegt wird als beim normalen Honen, während die Umfangs­ geschwindigkeit im Bereich der beim Honen üblichen Werte liegt. Die einzelnen Zonen sind dementsprechend in ihren Durchmessern nur um hundertstel oder zehntel Millimeter unterschiedlich, während die Fig. 5 zur Deutlichkeit der Darstellung diese Werte weit überhöht wiedergibt.

Auf dem die hintere Führungs- und Übergangszone 55 anschlie­ ßenden Abschnitt 56 und auch schon im Führungs- und Über­ gangsbereich 55 sind bei dem Werkzeug Bürsten angeordnet, die direkt in den Werkzeugkörper eingesetzt sein können. Dieser Abschnitt ist relativ lang. Er kann im Bereich eines von der Schneidzone aufwärts reichenden Schlitzes 57 liegen, der den rohrförmigen Werkzeugkörper radial elastisch macht und durch einen inneren, strichliert angedeuteten kegel­ förmigen Aufweitkörper eine Voreinstellung des Werkzeuges auf den Bearbeitungsdurchmesser vor dem Beginn der Bearbei­ tung ermöglicht. Üblicherweise ist eine Einstellung bzw. Nachstellung erst nach vielen Bearbeitungsvorgängen not­ wendig.

Das Werkzeug arbeitet derart, daß es in der im deutschen Patent 24 60 997 beschriebenen Weise in einem Hauptbearbei­ tungsgang durch die Werkstückbohrung hindurch gefahren wird und dabei den durch die Kalibrierzone 54 bestimmten Bohrungs­ enddurchmesser erzeugt. Danach kommen die Bürsten in Eingriff. Wenn die Kalibrierzone 54 ganz nach unten aus dem Werkstück herausgefahren ist, kann die Drehgeschwindigkeit des Werk­ zeuges erhöht werden, um auf die beim Bürsten zweckmäßige höhere Geschwindigkeit, die zwischen dem 3- und 20-fachen (vorteilhaft 10-fach) der beim Honen üblichen Umfangsge­ schwindigkeit liegt, zu kommen. Es können auch Axialhübe vorgesehen sein, die den Bürstenabschnitt 56 in der Bohrung hin-und herfahren, bevor, ggf. unter erneuter Herabsetzung der Umfangsgeschwindigkeit, die Kalibrierzone 54 wieder durch die Werkstückbohrung hindurchgefahren wird. Die Bürstenbear­ beitung kann auch erst dann erfolgen, nachdem die Kalibrier­ zone einige aufeinander folgende Egalisierungshübe durchge­ führt hat und dementsprechend praktisch kein Werkstoffabtrag mehr erfolgt.

Es kann auch vorgesehen sein, für den Bürstenabschnitt eine unabhängige Nachstell- bzw. Anstellvorrichtung vorzusehen, wenn die Bürsten eine von den Honbelägen unterschiedliche Abnutzungsgeschwindigkeit haben.

Auch in diesem Falle ist das Bürsten direkt ins Honbearbeiten integriert, und die beiden Bearbeitungsvorgänge finden nach­ einander, jedoch in der gleichen Werkstückaufspannung und in der gleichen Maschine statt. Durch entsprechende Anpassung der Umfangs- und Axialgeschwindigkeiten kann auch hier ein unterschiedlicher Kreuzungswinkel vorgesehen werden, wobei hier zweckmäßigerweise der Winkel b der Bürstenlaufrichtun­ gen größer gewählt wird, weil der Winkel α der Honbear­ beitungsspuren relativ klein ist.

Claims (24)

1. Vorrichtung zur Honbearbeitung von Werkstücken (24) mit einem Werkzeug (15), dadurch gekennzeichnet, daß das Werkzeug (15) außer Honbelägen (46, 53, 55) auf das Werkstück (24) einwirkende Bürsten (45, 56) aufweist.

2. Vorrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeich­ net, daß die Honbeläge (46, 53, 54) und/oder Bür­ sten (45, 56) gegen das Werkstück (24) anstellbar sind.

3. Vorrichtung nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekenn­ zeichnet, daß die Bürsten (45) wechselweise mit den Honbelägen (46) anstellbar sind.

4. Vorrichtung nach einem der vorhergehenden An­ sprüche, dadurch gekennzeichnet, daß die Bürsten (45, 56) eine zur Abnutzungs-Kompensation veränder­ bare Anstelleinrichtung aufweisen.

5. Vorrichtung nach einem der vorhergehenden An­ sprüche, dadurch gekennzeichnet, daß die Bürsten (45) auf anstellbaren Segmenten (40) angeordnet sind.

6. Vorrichtung nach Anspruch 5, dadurch gekennzeich­ net, daß jedes Segment (40) mehr als ein Achtel, vorzugsweise ca. ein Fünftel des Umfanges umfaßt.

7. Vorrichtung nach Anspruch 5 oder 6, dadurch gekenn­ zeichnet, daß die Bürstensegmente (40) im Wechsel mit Honbelägen (46), die vorzugsweise auch auf anstellbaren Segmenten (41) angebracht sind, über den Umfang verteilt angeordnet sind.

8. Vorrichtung nach einem der vorhergehenden An­ sprüche, dadurch gekennzeichnet, daß Führungs­ leisten (47) vorgesehen sind, die vorzugsweise in Umfangsrichtung zwischen den Bürsten (45) und den Honbelägen (46) vorgesehen sind.

9. Vorrichtung nach einem der vorhergehenden An­ sprüche, dadurch gekennzeichnet, daß das Werkzeug eine Aufweiteinrichtung (31, 34, 35, 37, 38) auf­ weist, die bei Betätigung in unterschiedlichen Richtungen die Honbeläge (46) oder die Bürsten (45) anstellt.

10. Vorrichtung nach einem der vorhergehenden An­ sprüche, dadurch gekennzeichnet, daß das Werkzeug (15) an dem Antrieb (17) mittels eines federnd nachgiebigen, jedoch torsionssteifen Zwischenglie­ des (29) geführt ist.

11. Vorrichtung nach Anspruch 10, dadurch gekennzeich­ net, daß bei einer gelenkigen Anordnung des Werk­ zeuges (15) am Antrieb (17) ein Zusatzführungsglied vorgesehen ist, das beim Bürsten an dem Werkzeug (15) bzw. der Spindel (14) angreift und diese im wesentlichen in seitlichen Richtungen unbeweglich führt.

12. Vorrichtung nach dem Oberbegriff des Anspruchs 1, gekennzeichnet durch einen Antrieb (17) für eine Honspindel (14), an der ein mit wechselweise mit einem Werkstück (24) in Eingriff bringbaren Honbe­ lägen (46) und Bürsten (45) versehenes Werkzeug anbringbar ist, wobei der Antrieb (17) bei Eingriff der Bürsten auf eine höhere Umfangsgeschwindigkeit bringbar ist, als beim Eingriff der Honbeläge.

13. Vorrichtung nach Anspruch 12, dadurch gekennzeich­ net, daß die Axial-Hubgeschwindigkeit beim Eingriff der Bürsten im wesentlichen gleich der beim Ein­ griff der Honbeläge benutzten Hubgeschwindigkeit verbleibt.

14. Vorrichtung nach Anspruch 12 oder 13, dadurch gekennzeichnet, daß bei Anstellung der Bürsten die Drehgeschwindigkeit des Antriebes (17) auf einen Wert umschaltbar ist, der eine Umfangsgeschwindig­ keit von über 100 m/Min., vorzugsweise über 250 m/Min., beträgt.

15. Vorrichtung nach einem der vorhergehenden An­ sprüche, gekennzeichnet durch eine Antriebs-Um­ schalteinrichtung (21), die den Antrieb im wesent­ lichen gleichzeitig mit dem Ineingriffbringen der Bürsten auf eine höhere Drehzahl umschaltet.

16. Verfahren zur Bearbeitung von Werkstücken durch Honen und Bürsten, dadurch gekennzeichnet, daß die Hon- und Bürstenbearbeitung unmittelbar aufeinan­ derfolgend in einer Werkzeugaufspannung erfolgt.

17. Verfahren nach Anspruch 16, dadurch gekennzeichnet, daß das Werkstück (24) abwechselnd durch Honen und durch Bürsten bearbeitet wird.

18. Verfahren nach Anspruch 16 oder 17, dadurch gekenn­ zeichnet, daß die Bearbeitung beim Bürsten mit einer um das mehr als Dreifache höheren Umfangsge­ schwindigkeit erfolgt als beim Honen.

19. Verfahren nach einem der Ansprüche 15 bis 18, dadurch gekennzeichnet, daß der Überschneidungswin­ kel der Bearbeitungsspuren beim Bürsten (β) wesent­ lich von dem beim Honen (α) abweicht und vorzugs­ weise wesentlich kleiner ist als dieser.

20. Werkstück, das nach dem Verfahren nach einem der Ansprüche 16 bis 19 bearbeitet ist.

21. Werkstück nach Anspruch 20, dadurch gekennzeichnet, daß es eine Fläche enthält, die durch vorzugsweise abwechselnd aufeinanderfolgendes Honen und Bürsten bearbeitet ist.

22. Vorrichtung nach einem der Ansprüche 1 bis 15, dadurch gekennzeichnet, daß die Borsten vollständig oder im wesentlichen vollständig von einem Stützma­ terial oder dgl. umgeben sind.

23. Vorrichtung nach Anspruch 22, dadurch gekennzeich­ net, daß das Stützmaterial ausgehärtet ist.

24. Vorrichtung nach einem der Ansprüche 1 bis 15 und 22, 23, dadurch gekennzeichnet, daß die Bürsten in ein flüssiges, aushärtendes Material, insbesondere einen Kunstharz oder dgl., eingetaucht sind.