HINTERGRUND
Gebiet der Erfindung
[0001] Die Erfindung bezieht sich auf eine Honmaschine zur Durchführung von Honoperationen
an mindestens einer Bohrung in einem Werkstück, insbesondere zur Honbearbeitung von
Zylinderbohrungen in einem Zylinderkurbelgehäuse, gemäß dem Oberbegriff von Anspruch
1.
Stand der Technik
[0002] Das Honen ist ein Zerspanungsverfahren mit geometrisch unbestimmten Schneiden, bei
dem ein vielschneidiges Honwerkzeug mit gebundenem Schneidmittel während einer Honoperation
in der Bohrung eine aus zwei Komponenten bestehende Arbeitsbewegung ausführt, die
zu einer charakteristischen Oberflächenstruktur der bearbeiteten Innenfläche führt,
in der Regel mit überkreuzten Bearbeitungsspuren. Die von einer Honspindel einer Honmaschine
auf das Honwerkzeug übertragene Arbeitsbewegung besteht daher in der Regel aus einer
axial hin- und hergehenden Hubbewegung und einer dieser überlagerten Drehbewegung.
Durch Honen sind endbearbeitete Oberflächen herstellbar, die extrem hohen Anforderungen
bezüglich Maß- und Formtoleranzen sowie hinsichtlich der Oberflächenstruktur genügen.
Dementsprechend werden beispielsweise beim Motorenbau Zylinderlaufflächen, d.h. Innenflächen
von Zylinderbohrungen in einem Zylinderkurbelgehäuse (ZKG) oder in einer in ein Zylinderkurbelgehäuse
einzubauenden Zylinderhülse, Lagerflächen für Wellen, z.B. in einer Kurbelwellenlagerbohrung,
oder die zylindrischen Innenflächen in Pleuelaugen einer Honbearbeitung unterzogen.
Auch Lagerflächen an Pleueln, Zahnrädern oder Bauteilen für andere Kraft- und Arbeitsmaschinen,
beispielsweise Kompressoren, werden häufig mittels Honen bearbeitet.
[0003] Bei der Bearbeitung von Zylinderlaufflächen werden typischerweise mehrere unterschiedliche,
aufeinander folgende Honoperationen durchgeführt, z.B. ein Vorhonen zur Erzeugung
der erforderlichen Grundform und ein Fertighonen, mit dem die letztendlich benötigte
Oberflächenstruktur erzeugt wird. Durch Messschritte kann der Bearbeitungserfolg überprüft
werden.
[0004] Bei der Massenfertigung von Zylinderkurbelgehäusen und anderen durch Honen zu bearbeitenden
Werkstücken werden häufig mehrspindlige Honmaschinen eingesetzt, die beispielsweise
eine Vorhoneinheit und eine Fertighoneinheit umfassen, wobei ein vorgehontes Werkstück
innerhalb der Honmaschine unmittelbar an die Fertighoneinheit übergeben werden kann.
Bearbeitungseinrichtungen für weitere Prozesse, wie Messen und Entgraten, können in
eine solche Honmaschine integriert sein. Zur Erhöhung der Fertigungskapazität kann
eine Honanlage mehrere Honmaschinen in einer mit Hilfe eines Fördersystems verketteten
Anordnung enthalten.
[0005] Das deutsche Patent
DE 10 2007 045 619 B4 beschreibt eine Vorrichtung zur Feinbearbeitung von Werkstücken, die insbesondere
zum Honen und/oder Feinbohren von Zylinderbohrungen in Zylinderkurbelgehäusen eingerichtet
werden kann. Innerhalb eines Moduls mit im Wesentlichen rechteckigen Grundriss sind
an zwei einander gegenüberliegenden Längsseiten je ein oder zwei horizontal verschiebbare
Bearbeitungseinheiten zum Honen und/oder Feinbohren vorgesehen. Die Bearbeitungseinheiten
sollen zur Durchführung aller Honverfahren und auch zum Feinbohren geeignet sein.
Ein Modul ist als Kabine mit Seitenwänden entlang der beiden Längsseiten ausgestaltet.
Die Bearbeitungseinheiten sind an horizontal verfahrbaren Schlitten befestigt, die
entlang von Linearführungen laufen, welche an den einander zugewandten Innenseiten
der Seitenwände angebracht sind. Zwischen den die Bearbeitungseinheiten tragenden
Seitenwänden befindet sich ein Serviceraum, der für eine Bedienperson durch einen
stirnseitigen Zugang erreichbar ist. Die Werkstücke werden durch miteinander fluchtende
Portale in den Seitenwänden in jeweilige Bearbeitungsstationen transportiert, an denen
sie von den jeweils an der zugeordneten Längsseite angeordneten Bearbeitungseinheiten
erreicht werden können. Mit dem Modul sollen möglichst viele unterschiedliche Bearbeitungsverfahren,
zumindest aber verschiedene Honverfahren und auch das Feinbohren, ohne Umbau durchgeführt
werden können.
[0006] Aus der deutschen Patentanmeldung
DE 10 2004 053 503 A1 ist eine Honanlage zur Honbearbeitung von Werkstücken bekannt, die eine Vielzahl
von Arbeitsstationen aufweist, die jeweils zur Durchführung mindestens eines Arbeitsschrittes
an einem Werkstück konfiguriert sind, wobei mindestens ein Teil der Arbeitsstation
als Honstation zur Durchführung mindestens einer Honoperation an einem Werkstück eingerichtet
ist. Ein Fördersystem dient zur Förderung von Werkstücken zu den Arbeitsstationen
und von den Arbeitsstationen. Jede der Arbeitstationen ist unmittelbar an das Fördersystem
angeschlossen. Die Honanlage wird über eine Steuereinrichtung gesteuert. Durch diese
Konfiguration ist es möglich, dass jede der Arbeitsstationen unabhängig von Vorgängen
an anderen Arbeitsstationen von dem Fördersystem bedient werden kann, um entweder
mit einem zu bearbeitenden Werkstück bestückt zu werden oder um ein bearbeitetes Werkstück
abzufördern. Die Steuereinrichtung übernimmt in Abhängigkeit von der Verfügbarkeit
der einzelnen Arbeitsstationen die Verteilung der Werkstücke und steuert damit den
Werkstückfluss durch die Honanlage. Bei Ausfall einer Arbeitsstation oder bei daran
durchgeführten Wartungsarbeiten kann der Werkstückfluss umgeleitet werden. Eine solche
Honanlage zeichnet sich durch hohe Verfügbarkeit ihrer Bearbeitungskapazität aus.
[0007] Die
EP 0 499 653 A1 beschreibt eine Honmaschine mit mehreren Bearbeitungssstationen, in denen Werkstücke
gleichzeitig bearbeitet werden können. Zum Transport der Werkstücke zwischen den Berabeitungsstationen
ist ein Rundtich vorgesehen.
[0008] In der
EP 1 616 665 A1 ist eine Honmaschine beschrieben, bei der ein Maschinenoberteil von zwei Stützen
getragen wird. Das Maschinenoberteil trägt einen Schlitten mit einer Honeinheit, die
mittels des Schlittens in horizonater Richtung linear verfahrbar ist. Damit kann die
Honeinheit zwischen ihrer Bearbeitungsposition und einem im Verfahrbereich der Honeinheit
angeordneten Werkzeugmagazin verfahren werden.
[0009] Die
US 3,396,493 beschreibt eine Bearbeitungsanlage mit mehreren Honmaschinen, die am Umfang eines
Rundtischs umfangsversetzt angeordnet sind.
AUFGABE UND LÖSUNG
[0010] Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, eine Honmaschine bereitzustellen, mit der
an einem Werkstück verschiedene Honoperationen und ggf. auch andere Bearbeitungsoperationen
in kurzen Taktzeiten möglich sind. Insbesondere soll eine Honmaschine bereitgestellt
werden, mit der eine Komplettbearbeitung von Zylinderbohrungen an Zylinderkurbelgehäusen
bei möglichst kurzen, nicht für die Bearbeitung verfügbaren Nebenzeiten möglich ist.
[0011] Zur Lösung dieser Aufgabe stellt die Erfindung eine Honmaschine mit den Merkmalen
von Anspruch 1 bereit.
[0012] Vorteilhafte Weiterbildungen sind in den abhängigen Ansprüchen angegeben. Der Wortlaut
sämtlicher Ansprüche wird durch Bezugnahme zum Inhalt der Beschreibung gemacht.
[0013] Die Maschinenbasis bzw. das Maschinenunterteil der Honmaschine trägt im Randbereich
mehrere vertikale Ständer, die wiederum ein Maschinenoberteil tragen, welches mit
vertikalem Abstand oberhalb der Maschinenbasis angeordnet ist. Wenn die Maschinenbasis
eine im Wesentlichen rechteckige Grundform hat, können die vertikalen Ständer in den
Eckbereichen des Rechtecks angeordnet sein. Andere Querschnittsformen der Maschinenbasis
sind möglich. Zwischen der Maschinenbasis und dem Maschinenoberteil wird ein Arbeitsraum
der Honmaschine gebildet. Der Arbeitraum kann in den Bereichen zwischen den Ständern
von der Seite her für einen Bediener zugänglich sein.
[0014] Der auf der Maschinenbasis angeordnete Rundtisch bildet eine maschineninterne Transfereinheit,
mit der ein schneller Transfer der Werkstücke zwischen den einzelnen Arbeitsstationen
realisiert werden kann. Durch den maschineninternen Rundtischtransfer ist es möglich,
mit einer einzigen Ladestation zum Beladen und Entladen der Werkstückaufnahmen auszukommen.
Im Gegensatz zu Transfermaschinen ist es also möglich, dass die Werkstücke die Honmaschinen
an der gleichen Stelle verlassen, an der sie der Honmaschine zugeführt wurden. Dies
erleichtert das Be- und Entladen und insbesondere auch die Ankopplung der Honmaschine
an eine externes Fördersystem. Mit Hilfe eines externen Fördersystems kann die Honmaschine
bei Bedarf mit anderen Honmaschinen und/oder mit sonstigen Bearbeitungsmaschinen zur
Bildung einer Fertigungsanlage verkettet werden.
[0015] Bei der Honmaschine wird mindestens eine Honeinheit von dem Maschinenoberteil getragen.
Die Honeinheit ist dabei so positioniert oder positionierbar, dass eine Bohrung eines
Werkstücks, welches mit Hilfe des Rundtischs in eine Arbeitsposition bzw. Bearbeitungsposition
der Honstation transportiert wurde, mittels eines von der Honspindel getragenen Honwerkzeugs
durch Honen bearbeitet werden kann.
[0016] Die um eine vertikale Spindelachse drehbare und parallel zur Spindelachse hin- und
her bewegbare Honspindel kann nach unten in den Arbeitsraum hineinragen, während einige
oder alle anderen Komponenten der Honeinheit außerhalb des Arbeitsraums oberhalb des
Maschinenoberteils angeordnet sein können. Durch die Portalbauweise kann u.a. erreicht
werden, dass der seitliche Zugang zum Arbeitsraum durch Komponenten der Honeinheit
nicht behindert wird. Zudem stellt sich die Portalbauweise als günstig zur Begrenzung
von Maschinenvibrationen während der Bearbeitung heraus.
[0017] Das Maschinenoberteil kann so gestaltet sein, dass es den Arbeitsraum nach oben ähnlich
wie ein Deckel weitgehend abschließt. Die oberhalb des Maschinenoberteils angeordneten
Komponenten der Honseinheit müssen dann nicht verkleidet sein, da sie zum Arbeitsraum
hin durch das Maschinenoberteil z.B. gegen Kühlschmierstoffspritzer geschützt werden.
[0018] Bei manchen Ausführungsformen hat die Maschinenbasis einen rechteckigen Querschnitt
mit zwei einander gegenüberliegenden Längsseiten und senkrecht zu verlaufenden Querseiten.
Gemäß der beanspruchten Erfindung ist an jeder der Längsseiten eine Honstation angeordnet.
Die zu den Honstationen gehörenden Bearbeitungspositionen der Werkstücke können einander
diametral zur Rundtischachse gegenüberliegen. Der Rundtisch kann mittig zwischen den
Längsseiten angeordnet sein, so dass sich ein symmetrischer Aufbau der Honmaschine
mit guter Zugänglichkeit von jeder der Längsseiten ergibt.
[0019] Wenn jede der Honeinheiten eine einzige Honspindel hat, stehen für die Bearbeitung
eines Werkstücks zwei nacheinander einsetzbare Honeinheiten zur Verfügung. Es ist
auch möglich, dass wenigstens eine Honstation zwei oder mehr Honeinheiten aufweist,
die zeitgleich beziehungsweise parallel arbeiten können. An einer solchen Honstation
kann eine parallele Bearbeitung von zwei oder mehr Bohrungen eines Werkstücks erfolgen.
Sind zwei Honstationen mit jeweils zwei Honeinheiten vorhanden, so stehen insgesamt
vier Honeinheiten zur Verfügung, von denen jeweils zwei zeitgleich am gleichen Werkstück
arbeiten können. Es besteht somit große Flexibilität hinsichtlich der in der Honmaschine
an einem Werkstück durchführbaren Honoperationen, die einstufig oder mehrstufig sein
können.
[0020] Da durch die Portalbauweise der Arbeitsraum von Seiten her zugänglich ist, kann die
Honmaschine mit sehr kompakten Ausmaßen aufgebaut werden. Der Rundtisch kann dabei
dazu benutzt werden, ein Werkstück vom Bereich einer Längsseite zum Bereich der gegenüberliegenden
Längsseite zu transportieren. Bei manchen Ausführungsformen hat der Rundtisch einen
Durchmesser, der mehr als 60 % oder mehr als 70 % einer in Querrichtung gemessenen
Breite der Maschinenbasis beträgt. Insbesondere kann der Durchmesser zwischen ca.
75 % und ca. 95 % dieser Breite liegen. Ein im Vergleich zu den Außenabmessungen der
Honmaschine relativ großer Rundtisch erlaubt es, in äußeren Randbereichen der Honmaschine
angeordnete Arbeitsstationen zu bedienen, wobei gleichzeitig kompakte Dimensionen
der Honmaschine in Querrichtung möglich sind.
[0021] Gleichzeitig ist es aufgrund des (im Vergleich zur Breite der Honmaschine) relativ
großen Durchmessers in der Regel dennoch möglich, zusätzlich zu zwei an den Längsseiten
angeordneten, diametral gegenüberliegenden Arbeitsstationen noch zwischenliegende
Arbeitsstationen einzurichten, die beispielsweise über eine 90°-Drehung des Rundtisches
nach einer Honbearbeitung erreicht werden können. Eine weitere Arbeitsstation kann
beispielsweise eine Bürsteinheit oder eine andere zur Werkstückbearbeitung eingerichtete
Bearbeitungseinheit enthalten. Es ist auch möglich, dass an einer Arbeitsstation eine
Messeinrichtung installiert ist, so dass die Arbeitsstation als Messstation ausgelegt
ist.
[0022] Bei der beanspruchten Erfindung ist eine Honeinheit an einem Schlitten angebracht,
der von dem Maschinenoberteil getragen wird. Der Schlitten ist vorzugsweise an der
Oberseite des Maschinenoberteils, also außerhalb des Arbeitsraums angeordnet. Der
Schlitten ist horizontal linear entlang einer Verfahrrichtung verfahrbar, welche tangential
zu einem zentrisch zur Rundtischachse liegenden Referenzkreis verläuft. Der Radius
(Halbmesser) des Referenzkreises kann dabei dem radialen Abstand zwischen der Rundtischachse
und einer zu bearbeitenden Bohrung in einem Werkstück entsprechen, das in einer Werkstückaufnahme
des Rundtisches aufgenommen ist. Damit kann die Honspindel der Honeinheit durch Verfahren
des Schlittens koaxial zu einer zu bearbeitenden Bohrung positioniert werden, aber
auch an tangential versetzenden Positionen.
[0023] Bei geeigneter Anordnung eines Zylinderkurbelgehäuses in einer Werkstückaufnahme
ist es auch möglich, mit einer Honspindel nacheinander unterschiedliche Bohrungen
des Zylinderkurbelgehäuses zur Bearbeitung anzufahren. Um dies zu ermöglichen, ist
bei manchen Ausführungsformen eine Werkstückaufnahme zur Aufnahme eines Zylinderkurbelgehäuses
mit mehreren in Reihe angeordneten Zylinderbohrungen mit zueinander parallelen Zylinderachsen
derart ausgebildet, dass alle Zylinderachsen in einer gemeinsamen Tangentialebene
an den Referenzkreis liegen, wenn das Zylinderkurbelgehäuse durch den Rundtisch in
einer Bearbeitungsposition positioniert ist.
[0024] Manche Ausführungsformen sind für einen automatischen Werkzeugwechsel ausgelegt,
um die Honeinheiten zügig mit unterschiedlichen Honwerkzeugen bestücken zu können,
falls beispielsweise beim Verschleiß eines Honwerkzeugs oder aber bei einem Wechsel
zwischen unterschiedlichen Honoperationen ein Werkzeugwechsel nötig werden sollte.
Hierzu haben manche Ausführungsformen eine Werkzeugwechseleinrichtung mit einem Werkzeugmagazin,
das mehrere Bearbeitungswerkzeuge aufnehmen kann. Vorzugsweise ist eine Werkzeugwechseleinrichtung
im Arbeitsbereich des linear verfahrbaren Schlittens derart angeordnet, dass die Honeinheit
für einen Werkzeugwechsel zwischen der Honstation und der Werkzeugwechseleinrichtung
verfahrbar ist.
[0025] Eine der Arbeitsstationen ist als Ladestationen zum Be- und Entladen der Werkstückaufnahme
vorgesehen. Aufgrund des Rundtischtransfers reicht eine einzige Ladestation. Die Ladestation
ist in manchen Ausführungsformen an einer Querseite der Maschinenbasis angeordnet,
so dass eine 90°-Drehung des Rundtisches reicht, um ein Werkstück von der Ladestation
zu einer Honstation beziehungsweise von einer Honstation zur Ladestation zu transportieren.
Hierdurch ergeben sich extrem kurze Nebenzeiten für den Transport.
[0026] Für die Beladung bzw. Entladung des Rundtischs im Bereich der Ladestation gibt es
unterschiedliche Möglichkeiten. Bei manchen Ausführungsformen ist ein Laderoboter
oder ein Linearportal mit Querhub vorgesehen, um den Transfer zwischen einer Werkstückaufnahme
auf dem Rundtisch und einer externen Fördereinrichtung beziehungsweise in umgekehrter
Richtung durchzuführen. Vorzugsweise ist der Ladestation ein Pendelschlitten (shuttle)
zugeordnet, der zwischen einer inneren Endposition zum Be- und Entladen des Rundtisches
und einer äußeren Endposition außerhalb des durch die Maschinenbasis und des Maschinenoberteils
definierten Arbeitsraums der Honmaschine verfahrbar ist. Der Pendelschlitten kann
beispielsweise radial zur Rundtischachse linear verfahrbar sein.
[0027] Dadurch, dass die äußere Endposition außerhalb des Arbeitsraums liegt, kann eine
Be- und Entladung des Pendelschlittens von oben durchgeführt werden, ohne dass die
entsprechenden Ladeeinrichtungen oder Greifeinrichtungen durch das Maschinenoberteil
gestört werden. Ein Pendelschlitten kann beispielsweise mit Hilfe eines Linearportals
oder durch einen Roboter beladen werden, gegebenenfalls aber auch manuell.
[0028] Mit dem neuen Maschinenkonzept ist es möglich, eine Honmaschine mit gegebenenfalls
mehreren Honeinheiten aufzubauen, die kompakte Außenabmessungen hat und sich hervorragend
für die Integration in größere Fertigungslinien eignet.
[0029] Diese und weitere Merkmale gehen außer aus den Ansprüchen auch aus der Beschreibung
und den Zeichnungen hervor, wobei die einzelnen Merkmale jeweils für sich allein oder
zu mehreren in Form von Unterkombinationen bei einer Ausführungsform der Erfindung
und auf anderen Gebieten verwirklicht sein und vorteilhafte sowie für sich schutzfähige
Ausführungen darstellen können. Ausführungsbeispiele der Erfindung sind in den Zeichnungen
dargestellt und werden im Folgenden näher erläutert.
KURZBESCHREIBUNG DER ZEICHNUNGEN
[0030]
Fig. 1 zeigt eine schematische Vorderansicht einer Honmaschine gemäß einer Ausführungsform
der Erfindung;
Fig. 2 zeigt eine Draufsicht auf die Honmaschine von Fig. 1;
Fig. 3 zeigt eine Seitenansicht einer Honmaschine gemäß einer Ausführungsform mit
externem Portallader; und
Fig. 4 zeigt eine Seitenansicht einer Honmaschine gemäß einer Ausführungsform mit
internem Beladesystem;
DETAILLIERTE BESCHREIBUNG BEVORZUGTER AUSFÜHRUNGSBEISPIELE
[0031] Fig. 1 zeigt eine schematische Seitenansicht einer Honmaschine 100 gemäß einer Ausführungsform
der Erfindung. Fig. 2 zeigt die Honmaschine aus Fig. 1 in Draufsicht.
[0032] Die Honmaschine hat vier unabhängig voneinander steuerbare Honeinheiten und ist dafür
eingerichtet, die Zylinderbohrungen von Werkstücken in Form von Zylinderkurbelgehäusen
102 zunächst durch Vorhonen und anschließend durch Fertighonen zu bearbeiten.
[0033] Die Honmaschine hat eine in Draufsicht rechteckige Maschinenbasis 110, die sämtliche
mechanische Komponenten der Honmaschine trägt. Auf der Oberseite der Maschinenbasis
sind in den Eckbereichen vier vertikale Ständer 112A bis 112D mittels Schrauben befestigt.
Jeder der identisch aufgebauten Ständer hat einen quadratischen Querschnitt, ist innen
hohl und ist gegenüber der nächstliegenden Ecke der Maschinenbasis leicht nach innen
versetzt, wobei der Abstand zur Ecke jeweils geringer ist als die Seitenlänge des
quadratischen Querschnitts. Die Ständer tragen ein horizontal ausgerichtetes, verwindungssteifes,
plattenförmiges Maschinenoberteil 120, welches eine rechteckige Grundform hat und
mit seiner Unterseite 122 auf den Oberseiten der Ständer aufliegt.
[0034] Die in y-Richtung des Maschinenkoordinatensystems MKS gemessene Breite der Maschinenbasis
beträgt im Beispielsfall 2400 mm und liegt typischerweise zwischen 2000 mm und 2500
mm. Das Maschinenoberteil hat etwa die gleiche Breite. In Längsrichtung (parallel
zur x-Richtung des Maschinenkoordinatensystems) ist das Maschinenoberteil kürzer als
die Maschinenbasis, wobei die hinteren Querseiten von Maschinenbasis und Maschinenoberteil
vertikal übereinanderstehen, während an der gegenüberliegenden Vorderseite die Maschinenbasis
über die Vorderkante des Maschinenoberteils hinaus steht, so dass dieser vorstehende
Bereich 114 von oben frei zugänglich ist. Der unterhalb des Maschinenoberteils zwischen
diesem und dem Maschinenunterteil liegende quaderförmige Bereich bildet den Arbeitsraum
115 der Honmaschine. Dieser ist nach oben durch das Maschinenoberteil weitgehend abgeschlossen,
während er von den Seiten her in den Bereichen zwischen den Ständern 112A bis 112D
zugänglich ist.
[0035] Auf der Maschinenbasis ist ein Rundtisch 130 montiert, der mit Hilfe eines unter
dem Rundtisch angeordneten Drehantriebs 132 um eine vertikale Rundtischachse 134 unbegrenzt
drehbar ist. An der Oberseite des Rundtischs sind vier Werkstückaufnahmen 135 in gleichen
Winkelabständen von 90° zueinander und in gleichen radialen Abständen zur Rundtischachse
angebracht. Jede Werkstückaufnahme hat Auflageflächen, Indexierelemente und pneumatische
Auflagekontrollen und dient zur Aufnahme eines einzelnen Zylinderkurbelgehäuses, welches
in der Werkstückaufnahme fest eingespannt wird. Das Zylinderkurbelgehäuse ist dabei
so orientiert, dass die zueinander parallelen Zylinderachsen der in Reihe angeordneten
Zylinderbohrungen in einer gemeinsamen Tangentialebene 136 an einen Referenzkreis
135 liegen. Bei Ausführungsformen zur Aufnahme von Zylinderkurbelgehäusen für V-Motoren
hat eine Werkstückaufnahme noch eine Schwenkeinrichtung.
[0036] Der Rundtisch dient als maschineninternes Transfersystem in der Weise, dass ein in
einer Werkstückaufnahme aufgenommenes Werkstück durch Drehung des Rundtisches nacheinander
an unterschiedlichen Arbeitsstationen der Honmaschine transportiert werden kann. Die
Honmaschine wird in dieser Anmeldung auch als "Rundtischmodul" bezeichnet.
[0037] In der Honmaschine können bei der hier gewählten Aufteilung des Rundtisches mit vier
Werkstückaufnahmen insgesamt vier Arbeitsstationen gleichzeitig durch Werkstücke angefahren
werden. In der beispielhaft gezeigten Konfiguration werden nur drei Arbeitsstationen
genutzt. Mittig an der vorderen Querseite liegt die Ladestation 140, deren Einrichtungen
dafür vorgesehen sind, jeweils ein Werkstück von außerhalb des Arbeitsraums 115 zu
einer leeren Werkstückaufnahme am Rundtisch zu transportieren und/oder ein zu entladendes
Werkstück aus einer Werkstückaufnahme im Inneren des Arbeitsraums nach außen zu transportieren.
Für diesen Zweck ist im Beispielsfall ein horizontal verfahrbarer Pendelschlitten
(Shuttle) 142 vorgesehen der zwischen einer inneren Endposition im Bereich einer Werkstückaufnahme
und einer äußeren Endposition außerhalb des Arbeitsraums 115 linear hin- und her verfahrbar
ist. Da die äußere Endposition außerhalb des nach oben vom Maschinenoberteil abgedeckten
Arbeitsraums liegt, ist eine Be- und Entladung des Pendelschlittens von oben z.B.
mittels eines Portalgreifers möglich (vgl. Fig. 3).
[0038] Durch eine Drehung des Rundtisches um 90° im Uhrzeigersinn wird ein aufgenommenes
Werkzeug zunächst in eine Bearbeitungsposition an einer ersten Honstation 150 transportiert.
Diese befindet sich an einer ersten Längsseite 105 der Honmaschine. Eine weitere Drehung
um 90° bringt das Werkstück zu einer nicht bestückten Leerstation in der Mitte zwischen
den Längsseiten. Eine weitere Drehung um 90° bringt ein Werkstück in eine Bearbeitungsposition
im Bereich einer zweiten Honstation 160, die sich an der der ersten Längsseite gegenüberliegenden
zweiten Längsseite 106 befindet. Die Bearbeitungspositionen an den beiden Honstationen
liegen einander diagonal zur Rundtischachse gegenüber. Ein weitere 90°-Drehung bringt
das Werkstück dann wieder in den Bereich der Ladestation 140.
[0039] Je nach Ausbringung und Aufgabe können auf der Leerstation beispielsweise auch Nachmesseinrichtungen,
Bürsteinheiten oder ähnliches angebaut werden.
[0040] Auf dem Rundtisch können weitere Werkzeugaufnahmen und/oder andere Einrichtungen
angebracht sein. Bei einer Ausführungsform sind vier weitere Werkzeugaufnahmen jeweils
um 45° versetzt zu den gezeigten Werkzeugaufnahmen vorgesehen. Sie sind für die Aufnahme
von anders dimensionierten Werkstücken ausgebildet, so dass zwei unterschiedliche
Werkstücktypen gleichzeitig aufgespannt und zwischen Beladung und Entladung bearbeitet
werden können.
[0041] Jede der Honstationen 150, 160 ist mit zwei im Wesentlichen identisch aufgebauten
Honeinheiten ausgestattet, die unabhängig voneinander zeitversetzt oder zeitgleich
betrieben werden können. Jede der Honeinheiten hat eine einzelne Honspindel, die mit
Hilfe eines Drehantriebs um eine vertikale Spindelachse drehbar und mit Hilfe eines
Hubantriebs parallel zur Spindelachse hin und her bewegbar ist. Eine Honeinheit umfasst
auch ein Zustellsystem zur radialen Zustellung beziehungsweise zum radialen Zurückziehen
von Honelementen, die am Umfang eines von der Honspindel getragenen Honwerkzeugs angeordnet
sind. Alle Honeinheiten der Honmaschine werden von dem Maschinenoberteil 120 getragen.
Der Aufbau einer Honeinheit wird am Beispiel der Honeinheit 180 (in Fig. 1 rechts)
näher erläutert.
[0042] Die Honeinheit 180 umfasst einen Spindelkasten 182, der als Lagerung für die Honspindel
184 dient, die mit vertikaler Spindelachse im Spindelkasten geführt ist. Die Drehung
der Honspindel um die Spindelachse wird durch einen Drehantrieb 186 bewirkt, der neben
dem Spindelkasten angebracht ist und über einen Kettentrieb auf die Honspindel wirkt.
Ein Hubantrieb 188 bewirkt die parallel zur Spindelachse verlaufenden Vertikalbewegungen
der Honspindel beim Einführen des Honwerkzeugs 185 in die zu bearbeitende Bohrung
bzw. beim Herausziehen des Honwerkzeugs aus dieser Bohrung. Außerdem kann der Hubantrieb
während der Honbearbeitung so angesteuert werden, dass das Honwerkzeug innerhalb der
Bohrung des Werkstücks eine vertikale Hin- und Herbewegung entsprechend der gewünschten
Honparameter ausführt.
[0043] Die Honeinheit hat ein Zustellsystem, das zwei unabhängig voneinander betätigbare
Zustelleinrichtungen umfasst, um ggf. Honwerkzeuge mit Doppelaufweitung ansteuern
zu können. Eine erste Zustelleinrichtung hat einen ersten Aufweitantrieb 192 mit einem
Servomotor, der auf eine zentrisch durch die Honspindel hindurch laufende Druckstange
wirkt und diese axial verschieben kann. Diese Druckstange ist innerhalb einer hohlen
Druckstange koaxial mit dieser und relativ zu dieser beweglich angeordnet. Die hohle
Druckstange gehört zu einer elektromechanischen zweiten Zustelleinrichtung mit einem
elektromechanischen Zustellantrieb 194. Da der Aufbau von doppelt aufweitenden Zustellsystemen
an sich bekannt ist, wird auf eine detaillierte Beschreibung hier verzichtet.
[0044] Die genannten Komponenten der Honeinheit 180 sind auf einem Schlitten 200 montiert,
der von dem Maschinenoberteil 120 getragen wird. Der Schlitten 200 läuft auf einem
Paar von Führungsschienen 204, die an der dem Arbeitsraum 115 abgewandten Oberseite
des Maschinenoberteils parallel zur x-Richtung des Maschinenkoordinatensystems MKS
mit lateralem Abstand zueinander verlaufen. Zwischen den Führungsschienen befindet
sich in dem Maschinenoberteil eine in x-Richtung verlaufende Ausnehmung 124, durch
die die Honspindel bzw. eine daran angebrachte Antriebsstange nach unten in den Arbeitsraum
hineingeführt ist. Der Antrieb für die Schlittenbewegung erfolgt über einen Servomotor,
der eine parallel zu den Führungsschienen verlaufende Kugelrollspindel 206 antreibt,
auf der eine Spindelmutter sitzt, die an der Unterseite der Grundplatte 202 des Schlittens
befestigt ist. Die Grundplatte erstreckt sich horizontal über den Bereich der Kugelrollspindel
hinaus und dient somit als Abdeckung für diese. Bei dem Ausführungsbeispiel von Fig.
1 trägt der Schlitten 200 zwei im Wesentlichen identisch ausgebildete Honeinheiten
die zeitgleich arbeiten können. An der gegenüberliegenden Längsseite ist ein weiterer
Schlitten vorgesehen, der ebenfalls zwei identische Honeinheiten trägt. Dadurch hat
die Honmaschine 100 zwei Honstationen mit jeweils zwei Honeinheiten.
[0045] Die Honeinheiten mit den darin enthaltenen vertikalen Honspindeln sind mittels des
Schlittens als Ganzes in horizontaler Richtung parallel zur x-Achse des Maschinenkoordinatensystems
MKS verfahrbar. Diese Richtung wird hier als "Längsrichtung" oder "Verfahrrichtung"
bezeichnet. Die Honspindeln bewegen sich dabei entlang einer Linie, die tangential
zu einem zentrisch zur Rundtischachse 134 verlaufenden Referenzkreis 137 verläuft.
Die Verfahrwege sind vorzugsweise so ausgelegt, dass jede Honspindel jede Bohrung
eines Werkstücks anfahren kann. Dadurch ist es möglich, ohne Verlagerung des Werkstücks
an einem Werkstück zunächst eine erste Bohrung zu bearbeiten, die Honspindel dann
zurückzuziehen, die Honeinheit als Ganzes in einer Längsbewegung parallel zur x-Richtung
zu verfahren und koaxial zu einer danach zu bearbeitenden zweiten Bohrung zu positionieren,
um mit der gleichen Honeinheit die zweite Bohrung zu bearbeiten.
[0046] Horizontale Längsbewegungen können auch dazu genutzt werden, die Honeinheiten zu
einer in Linie mit der Längsbewegung angeordneten Werkzeugwechseleinrichtung 220 zu
verfahren. Für jedes Paar von Honspindeln bzw. für jede Längsseite der Honmaschine
ist eine Werkzeugwechseleinrichtung mit einem Rundtisch-Magazin mit mehreren Werkzeugaufnahmen
vorgesehen.
[0047] Für das Be- und Entladen des Rundtischs gibt es unterschiedliche Möglichkeiten. Anhand
von Fig. 3 wird ein Ausführungsbeispiel einer Honmaschine 100' erläutert, bei dem
der Pendelschlitten (shuttle) 142 über einen Portallader 300 be- und entladen wird.
Dieser hat einen horizontal (parallel zur y-Richtung) und vertikal (parallel zur z-Richtung)
verfahrbare Greifarm 310, an dessen unterem Ende Greiforgane 315 zum Greifen jeweils
eines Zylinderkurbelgehäuses angeordnet sind. Der Greifarm bewegt sich komplett außerhalb
des Arbeitsraums 115 der Honmaschine. Der Greifarm kann ein zu bearbeitendes Werkstück
an einer nicht gezeigten Eingangsstation abholen, bis in eine Position oberhalb der
Ladeposition 140 horizontal fördern und dann nach unten auf den Pendelschlitten 142
absetzen. Dieser übernimmt dann den Transport des Werkstücks von außerhalb in den
Arbeitsraum 115 hinein. Der Pendelschlitten hat einen Hubantrieb, um das Werkstück
von oben in eine Werkzeugaufnahme auf den Rundtisch abzusetzen bzw. nach Abschluss
der Bearbeitung anzuheben und dann nach außen zu befördern.
[0048] Die Honmaschine 100' in Fig. 3 hat im Wesentlichen den gleichen Aufbau wie die Honmaschine
100 der Fig. 1 und 2. Allerdings ist auf einem der entlang der Längsseiten verfahrbaren
Schlitten nur eine Honeinheit 320 montiert, so dass die Honmaschine eine drei-spindlige
Honmaschine ist. Entsprechendes gilt für die Variante in Fig. 4.
[0049] Als Alternative zu einem externen Be- und Entladungssystem mit einem Portallader
oder dergleichen ist es auch möglich, die auch als "Rundtischmodul" bezeichnete Honmaschine
mit einem internen Beladesystem auszustatten. Die Honmaschine 100" in Fig. 4 hat ein
internes Beladesystem 400, mit dem es möglich ist, ohne Verwendung eines zwischengeschalteten
Pendelschlittens ein Werkstück direkt von einer Abholstation außerhalb des Arbeitsraums
115 abzuholen und auf dem Rundtisch 130 abzusetzen. Das interne Beladesystem 400 hat
einen horizontal parallel zur y-Richtung verfahrbaren Schlitten 410, der entlang von
Führungsschienen einer Linearführungseinrichtung 420 verfahren werden kann. Diese
ist als Einheit unterhalb des Maschinenoberteils 120 an den Innenseiten der Säulen
112C, 112D an der dem Werkzeugwechsler abgewandten Seite der Honmaschine montiert.
Der Schlitten 410 trägt eine vertikal verfahrbare Greifereinheit 415. Die Linearführungseinrichtung
erstreckt sich über die gesamte Schmalseite der Honmaschine und auf einer der Längsseiten
(oder beiden Längsseiten) über diese Längsseite hinaus nach außen. Dadurch kann das
interne Beladesystem das zu bearbeitende Werkstück außerhalb des Rundtischmoduls von
einer Entnahmestation abholen und in die Beladestation des Rundtischs transportieren.
In entsprechender Weise werden fertig bearbeitete Werkstücke vom Rundtisch aufgenommen
und nach außen transportiert.
[0050] Es ist auch möglich, mit einer Abholung von Werkstücken innerhalb des Rundtischmoduls
zu arbeiten. Bei solchen Ausführungsformen ist im Inneren des Arbeitsraums 115 eine
Entnahmestation vorgesehen und die Werkstücke werden beim Beladen von außen zunächst
auf diese Entnahmestation gebracht, bevor sie dann auf den Rundtisch abgesetzt werden.
Die Umsetzung zwischen interner Entnahmestation und Rundtisch bzw. umgekehrt kann
beispielsweise mittels eines Roboters, eines Schwenkarms oder eines Schritthubtransfers
erfolgen.
[0051] Honmaschinen der hier gezeigten Art erlauben eine äußerst flexible Gestaltung unterschiedlichster
Bearbeitungsprozesse, die ein oder mehrere Honbearbeitungen einschließen. Eine einzige
Honmaschine hat in der Regel nicht mehr als vier Honspindeln und den internen Rundtischtransfer.
Der Arbeitsraum 115 unterhalb des Maschinenoberteils ist von mindestens drei Seiten
für einen Bediener zugänglich. Die das Maschinenoberteil stützenden Säulen behindern
die seitliche Zugänglichkeit praktisch nicht. Bei den Honstationen sind die Honspindeln
jeweils nach außen gewandt, bewegen sich also in der Nähe der jeweiligen Längsseiten
und sind daher sehr gut von der Seite her zugänglich. Der Innenraum der Honmaschine,
d.h. der Arbeitsraum 115, muss von einem Bediener weder im Betrieb noch bei Wartungsarbeiten
betreten werden. Das Maschinenkonzept zeichnet sich durch extrem kurze Nebenzeiten
für Werkstückwechsel und Werkzeugwechsel aus.
[0052] Modular aufgebaute Honmaschinen der hier gezeigten Art, d.h. Rundtischmodule, eignen
sich hervorragend zur Verkettung mit identischen, ähnlichen oder anderen Bearbeitungsmaschinen.
Beispielsweise können zwei oder mehr Honmaschinen der in den Fig. 1 bis 4 gezeigten
Art mit den Längsseiten nebeneinander derart aufgebaut werden, dass die Ladestationen
durch den gleichen Portallader angefahren und bedient werden können. Hierdurch sind
eine optimale Verteilung von Werkstücken und eine optimale Auslastung der einzelnen
Honmaschinen möglich.
[0053] Als Fördersystem zur Förderung von Werkstücken zu den Honmaschinen und von den Honmaschinen
können beispielsweise Portallader oder auch die interne Beladesysteme genutzt werden.
Die Beladung des Rundtischs kann mit Hilfe eines Ladeshuttles hauptzeitparallel erfolgen.
Der Pendelschlitten selbst kann mit Hilfe eines Linearportals oder aber auch durch
einen Roboter oder manuell beladen werden. Falls ein Laderoboter oder ein Linearportal
mit Querhub zur Verfügung steht, kann ohne Shuttle direkt auf den Rundtisch geladen
werden. Im Bedarfsfall kann die Verfahrachse des Pendelschlittens auch verlängert
werden.
[0054] Mit Hilfe der Honmaschine sind unterschiedliche Honprozesse ohne weiteres realisierbar.
Beispielsweise kann die erste Honstation für eine Vorhonoperation und die zweite Honstation
für eine Fertighonoperation eingerichtet sein, indem entsprechende Honwerkzeuge angekoppelt
werden. Ein zu bearbeitendes Werkstück, das beispielsweise mittels Feinbohren vorbearbeitet
wurde, wird zunächst auf dem Pendelschlitten abgesetzt und von diesem auf einer freien
Werkstückaufnahme abgesetzt. Durch Drehung des Rundtischs wird das Werkstück dann
zunächst zur Vorhonstation gefahren, wo jeweils zwei Bohrungen zeitgleich durch Vorhonen
bearbeitet werden. Zur Bearbeitung der anderen Bohrungen des Werkstücks wird der Schlitten
dann um einen entsprechenden Verfahrweg verfahren, so dass die Honspindeln dann das
andere Paar von Bohrungen bearbeiten können. Nach Abschluss der Vorhonbearbeitung
wird der Rundtisch um 180° weitergeschaltet, bis das vorgehonte Werkstück in den Bereich
der gegenüberliegenden Honeinheit gelangt, wo dann auf entsprechende Weise die Fertighonbearbeitung
stattfindet. Nach Abschluss der Fertighonbearbeitung wird das Werkstück durch 90°-Drehung
des Rundtischs zur Ladeposition zurückbewegt, wo es vom Pendelschlitten aufgenommen
und nach außen transportiert wird.
[0055] Für eventuell erforderliche Werkzeugwechsel wird ein Schlitten mit zwei Honeinheiten
über einen langen Verfahrweg in Richtung des Werkzeugmagazins gefahren, wo ein automatischer
Werkzeugwechsel durchgeführt wird, bevor die Honbearbeitung mit neuen Honwerkzeugen
fortgesetzt werden kann.
1. Honmaschine (100, 100', 100") zur Durchführung von Honoperationen an mindestens einer
Bohrung in einem Werkstück (102), insbesondere zur Honbearbeitung von Zylinderbohrungen
in einem Zylinderkurbelgehäuse, mit:
einer Maschinenbasis (110); und
einem auf der Maschinenbasis angeordneten Rundtisch (130), der um eine vertikale Rundtischachse
(134) drehbar ist und mehrere Werkstückaufnahmen (135) aufweist, die mit radialem
Abstand zur Rundtischachse in Umfangsrichtung zueinander versetzt derart angeordnet
sind, dass ein in einer Werkstückaufnahme aufgenommenes Werkstück durch Drehung des
Rundtischs nacheinander an unterschiedliche Arbeitsstationen (140, 150, 160) der Honmaschine
transportierbar ist;
gekennzeichnet durch
mehrere im Randbereich der Maschinenbasis angeordnete vertikale Ständer (112A bis
112D); und
ein von den Ständern getragenes Maschinenoberteil (120), das mit Abstand oberhalb
der Maschinenbasis angeordnet ist;
wobei die Honmaschine an zwei einander gegenüber liegenden Längsseiten (105, 106)
jeweils eine Arbeitsstation aufweist, die als Honstation ausgebildet und mindestens
eine von dem Maschinenoberteil (120) getragene Honeinheit (180) aufweist, welche eine
Honspindel hat, die um eine vertikale Spindelachse drehbar und parallel zur Spindelachse
hin und her bewegbar ist;
wobei die Honeinheit an einem horizontal verfahrbaren Schlitten (200) angebracht ist,
der von dem Maschinenoberteil (120) getragen wird,
wobei der Schlitten (200) linear entlang einer Verfahrrichtung verfahrbar ist, welche
tangential zu einem zentrisch zur Rundtischachse liegenden Referenzkreis (137) verläuft.
2. Honmaschine nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass der Schlitten an der Oberseite des Maschinenoberteils außerhalb des Arbeitsraums
(115) angeordnet ist.
3. Honmaschine nach Anspruch 1, oder 2, dadurch gekennzeichnet, dass im Arbeitsbereich des Schlittens (200) eine Werkzeugwechseleinrichtung (220) derart
angeordnet ist, dass die Honeinheit für einen Werkzeugwechsel zwischen der Honstation
und der Werkzeugwechseleinrichtung verfahrbar ist.
4. Honmaschine nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass zwischen der Maschinenbasis (110) und dem Maschinenoberteil (120) ein Arbeitsraum
(115) der Honmaschine gebildet wird, wobei das Maschinenoberteil den Arbeitsraum nach
oben derart abschließt, dass oberhalb des Maschinenoberteils angeordnete Komponenten
der Honeinheit zum Arbeitsraum hin durch das Maschinenoberteil geschützt sind, wobei
vorzugsweise der Arbeitsraum (112) in Bereichen zwischen den Ständern (112A bis 112D)
von der Seite her für einen Bediener zugänglich ist.
5. Honmaschine nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass die Maschinenbasis (110) einen rechteckigen Querschnitt mit zwei einander gegenüberliegenden
Längsseiten (105, 106) und senkrecht zu verlaufenden Querseiten aufweist.
6. Honmaschine nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass die Maschinenbasis (110) einen rechteckigen Querschnitt mit zwei einander gegenüberliegenden
Längsseiten (105, 106) und senkrecht zu verlaufenden Querseiten aufweist, wobei der
Rundtisch (130) mittig zwischen den Längsseiten (105, 106) angeordnet ist.
7. Honmaschine nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass der Rundtisch einen Durchmesser hat, der mehr als 60% einer in Querrichtung gemessenen
Breite der Maschinenbasis beträgt, wobei der Durchmesser vorzugsweise zwischen 70
% und 90 % dieser Breite beträgt.
8. Honmaschine nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass wenigstens eine Honstation zwei oder mehr Honeinheiten aufweist, die zeitgleich arbeiten
können, wobei vorzugsweise zwei Honstationen (150, 160) mit jeweils zwei Honeinheiten
vorgesehen sind.
9. Honmaschine nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass eine Werkstückaufnahme zur Aufnahme eines Zylinderkurbelgehäuses (102) mit mehreren
in Reihe angeordneten Zylinderbohrungen mit zueinander parallelen Zylinderachsen derart
ausgebildet ist, dass alle Zylinderachsen in einer gemeinsamen Tangentialebene (136)
an den Referenzkreis (137) liegen, wenn das Zylinderkurbelgehäuse durch den Rundtisch
in einer Bearbeitungsposition positioniert ist.
10. Honmaschine nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass eine der Arbeitsstationen eine Ladestation (140) zum Beladen und Entladen des Rundtischs
(130) ist, wobei die Ladestation vorzugsweise an einer Querseite der Maschinenbasis
angeordnet ist.
11. Honmaschine nach Anspruch 10, dadurch gekennzeichnet, dass der Ladestation ein Pendelschlitten (142) zugeordnet ist, der zwischen einer inneren
Endposition zum Be- und Entladen des Rundtischs und einer äußeren Endposition außerhalb
des durch die Maschinenbasis und das Maschinenoberteil definierten Arbeitsraums (115)
der Honmaschine verfahrbar ist.
12. Fertigungsanlage, insbesondere zur Bearbeitung von Zylinderkurbelgehäusen, mit mehreren
Bearbeitungsmaschinen zur Bearbeitung eines Werkstücks und mit einem Fördersystem
zur Förderung von Werkstücken zu den Bearbeitungsmaschinen und von den Bearbeitungsmaschinen,
dadurch gekennzeichnet, dass
mindestens eine der Bearbeitungsmaschinen eine Honmaschine nach einem der Ansprüche
1 bis 11 ist.
13. Fertigungsanlage nach Anspruch 12,
dadurch gekennzeichnet, dass für eine Beladung und Entladung des Rundtischs (130) im Bereich einer Ladestation
(140) der Honmaschine mindestens eine der folgenden Einrichtungen vorgesehen ist:
ein Pendelschlitten (142), der zwischen einer inneren Endposition zum Be- und Entladen
des Rundtisches und einer äußeren Endposition außerhalb des Arbeitsraums (115) der
Honmaschine verfahrbar ist;
ein Portallader (300) mit einem horizontal und vertikal verfahrbaren Greifarm (310),
der sich komplett außerhalb des Arbeitsraums 115 der Honmaschine bewegt;
ein internes Beladesystem (400), das dafür eingerichtet ist, ein Werkstück direkt
von einer Abholstation außerhalb des Arbeitsraums (115) abzuholen und auf dem Rundtisch
(130) abzusetzen;
ein Laderoboter;
ein Linearportal mit Querhub.
1. Honing machine (100, 100', 100") for carrying out honing operations on at least one
bore in a workpiece (102), in particular for honing machining of cylinder bores in
a cylinder crankcase, with:
a machine base (110); and
a turntable (130) which is arranged on the machine base and which is rotatable about
a vertical turntable axis (134) and has a plurality of workpiece fixtures (135) which
are arranged, offset to one another in the circumferential direction, at a radial
distance from the turntable axis, in such a way that a workpiece received in a workpiece
fixture can be transported successively to different workstations (140, 150, 160)
of the honing machine by rotation of the turntable;
characterized by
a plurality of vertical columns (112A to 112D) arranged in the marginal region of
the machine base; and
a machine upper part (120) which is carried by the columns and which is arranged at
a distance above the machine base;
wherein the honing machine has a respective workstation on two longitudinal sides
(105, 106) lying opposite one another, which workstation is a honing station and has
at least one honing unit (180) which is carried by the machine upper part (120) and
which has a honing spindle which is rotatable about a vertical spindle axis and is
movable to and fro parallel to the spindle axis;
wherein the honing unit is mounted on a slide (200) which is displaceable in a horizontal
direction and carried by the machine upper part (120),
wherein the slide (200) can travel linearly along a travelling direction which runs
tangentially to a reference circle (137) lying centrically in relation to the turntable
axis.
2. Honing machine according to claim 1, characterized in that the slide is arranged on the top side of the machine upper part outside the workspace
(115).
3. Honing machine according to claim 1 or 2, characterized in that a tool changing device (220) is arranged in the working range of the slide (200)
in such a way that the honing unit can travel between the honing station and the tool
changing device for a tool change.
4. Honing machine according to one of the preceding claims, characterized in that a workspace (115) of the honing machine is formed between the machine base (110)
and the machine upper part (120), the machine upper part closing off the workspace
upwardly in such a way that components of the honing unit which are arranged above
the machine upper part are protected toward the workspace by the machine upper part,
wherein preferably the workspace (112) is accessible to an operator from the side
in regions between the columns (112A to 112D).
5. Honing machine according to one of the preceding claims, characterized in that the machine base (110) has a rectangular cross section with two longitudinal sides
(105, 106) lying opposite one another and with transverse sides running perpendicularly
thereto.
6. Honing machine according to one of the preceding claims, characterized in that the machine base (110) has a rectangular cross section with two longitudinal sides
(105, 106) lying opposite one another and with transverse sides running perpendicularly
thereto, the turntable (130) being arranged centrally between the longitudinal sides
(105, 106).
7. Honing machine according to one of the preceding claims, characterized in that the turntable has a diameter which amounts to more than 60% of a width, measured
in the transverse direction, of the machine base, wherein the diameter preferably
amounts to between 70% and 90% of the width of the machine base.
8. Honing machine according to one of the preceding claims, characterized in that at least one honing station has two or more honing units which can work simultaneously,
wherein preferably two honing stations (150, 160), each having two honing units, are
provided.
9. Honing machine according to one of the preceding claims, characterized in that a workpiece fixture is designed for receiving a cylinder crankcase (102) with a plurality
of cylinder bores arranged in series, with cylinder axes parallel to one another,
in such a way that all the cylinder axes lie in a common tangential plane (136) to
the reference circle (137) when the cylinder crankcase is positioned in a machining
position by the turntable.
10. Honing machine according to one of the preceding claims, characterized in that one of the workstations is a loading station (140) for loading and unloading the
turntable (130), wherein preferably the loading station is arranged on a transverse
side of the machine base.
11. Honing machine according to claim 10, characterized in that the loading station is assigned a reciprocating slide (142) which can travel between
an inner end position for loading and unloading the turntable and an outer end position
outside the workspace (115) of the honing machine, said workspace being defined by
the machine base and the machine upper part.
12. Manufacturing facility, in particular for machining cylinder crankcases, with a plurality
of machine tools for machining a workpiece and with a conveying system for the conveyance
of workpieces to the machine tools and from the machine tools, characterized in that at least one of the machine tools is a honing machine according to one of claims
1 to 11.
13. Manufacturing facility according to claim 12,
characterized in that, for loading and unloading the turntable (130) in the region of a loading station
(140) of the honing machine, at least one of the following devices is provided:
a reciprocating slide (142) which can travel between an inner end position for loading
and unloading the turntable and an outer end position outside the workspace (115)
of the honing machine;
a gantry loader (300) with a horizontally and vertically travelling gripping arm (310)
which moves completely outside the workspace (115) of the honing machine;
an internal loading system (400) which is set up for fetching a workpiece directly
from a pick-up station outside the workspace (115) and depositing it on the turntable
(130);
a loading robot;
a linear gantry with a transverse stroke.
1. Machine de honage (100, 100', 100'') pour effectuer des opérations de honage sur au
moins un alésage dans une pièce (102), en particulier pour le honage d'alésages de
cylindre dans un carter de vilebrequin, comprenant :
une base de machine (110) ; et
une table ronde (130) disposée sur la base de machine, qui peut tourner autour d'un
axe de table ronde vertical (134) et qui présente plusieurs logements de pièces (135)
qui sont disposés de manière décalée les uns par rapport aux autres dans la direction
périphérique à distance radiale par rapport à l'axe de la table ronde de telle sorte
qu'une pièce reçue dans un logement de pièce puisse être transportée par rotation
de la table ronde successivement à différents postes de travail (140, 150, 160) de
la machine de honage ;
caractérisée par
plusieurs supports verticaux (112A à 112D) disposés dans la région de bord de la base
de machine ; et
une partie supérieure de machine (120) supportée par les supports, qui est disposée
à distance au-dessus de la base de machine ;
la machine de honage, au niveau de deux côtés longitudinaux (105, 106) opposés l'un
à l'autre, présentant à chaque fois un poste de travail qui est réalisé sous forme
de poste de honage et présente au moins une unité de honage (180) supportée par la
partie supérieure de machine (120), qui présente une broche de honage qui peut tourner
autour d'un axe de broche vertical et qui peut être déplacée en va et vient parallèlement
à l'axe de broche ;
l'unité de honage étant montée sur un chariot déplaçable horizontalement (200) qui
est supporté par la partie supérieure de machine (120), le chariot (200) pouvant être
déplacé linéairement le long d'une direction de déplacement qui s'étend tangentiellement
à un cercle de référence (137) situé centralement par rapport à l'axe de la table
ronde.
2. Machine de honage selon la revendication 1, caractérisée en ce que le chariot est disposé au niveau du côté supérieur de la partie supérieure de machine
à l'extérieur de l'espace de travail (115) .
3. Machine de honage selon la revendication 1 ou 2, caractérisée en ce que dans la région de travail du chariot (200) est disposé un dispositif de changement
d'outil (220) de telle sorte que l'unité de honage puisse être déplacée en vue d'un
changement d'outil entre le poste de honage et le dispositif de changement d'outil.
4. Machine de honage selon l'une quelconque des revendications précédentes, caractérisée en ce qu'entre la base de machine (110) et la partie supérieure de machine (120) est formé
un espace de travail (115) de la machine de honage, la partie supérieure de machine
fermant l'espace de travail vers le haut de telle sorte que des composants de l'unité
de honage disposés au-dessus de la partie supérieure de machine vers l'espace de travail
soient protégés par la partie supérieure de machine, l'espace de travail (112) étant
de préférence accessible depuis le côté par un opérateur dans les régions entre les
supports (112A à 112D).
5. Machine de honage selon l'une quelconque des revendications précédentes, caractérisée en ce que la base de machine (110) présente une section transversale rectangulaire avec deux
côtés longitudinaux opposés l'un à l'autre (105, 106) et des côtés transversaux s'étendant
perpendiculairement.
6. Machine de honage selon l'une quelconque des revendications précédentes, caractérisée en ce que la base de machine (110) présente une section transversale rectangulaire avec deux
côtés longitudinaux opposés l'un à l'autre (105, 106) et des côtés transversaux s'étendant
perpendiculairement, la table ronde (130) étant disposée centralement entre les côtés
longitudinaux (105, 106).
7. Machine de honage selon l'une quelconque des revendications précédentes, caractérisée en ce que la table ronde présente un diamètre qui mesure plus de 60 % d'une largeur de la base
de machine mesurée dans la direction transversale, le diamètre représentant de préférence
entre 70 % et 90 % de cette largeur.
8. Machine de honage selon l'une quelconque des revendications précédentes, caractérisée en ce qu'au moins un poste de honage présente deux ou plus de deux unités de honage qui peuvent
fonctionner simultanément, de préférence deux postes de honage (150, 160) étant chacun
pourvus de deux unités de honage.
9. Machine de honage selon l'une quelconque des revendications précédentes, caractérisée en ce qu'un logement de pièce pour recevoir un carter de vilebrequin (102) avec plusieurs alésages
de cylindre disposés en rangée avec des axes de cylindres parallèles les uns aux autres
est réalisé de telle sorte que tous les axes de cylindres soient situés dans un plan
tangentiel commun (136) sur le cercle de référence (137) lorsque le carter de vilebrequin
est positionné dans une position d'usinage par la table ronde.
10. Machine de honage selon l'une quelconque des revendications précédentes, caractérisée en ce que l'un des postes de travail est un poste de chargement (140) pour charger et décharger
la table ronde (130), le poste de chargement étant de préférence disposé au niveau
d'un côté transversal de la base de machine.
11. Machine de honage selon la revendication 10, caractérisée en ce que le poste de chargement est associé à un chariot à mouvement pendulaire (142) qui
peut être déplacé entre une position d'extrémité intérieure pour le chargement et
le déchargement de la table ronde et une position d'extrémité extérieure à l'extérieur
de l'espace de travail (115) de la machine de honage défini par la base de machine
et la partie supérieure de machine.
12. Installation de fabrication, en particulier pour l'usinage de carters de vilebrequin,
comprenant plusieurs machines d'usinage pour usiner une pièce et un système de transport
pour transporter les pièces aux machines d'usinage et depuis les machines d'usinage,
caractérisée en ce
qu'au moins l'une des machines d'usinage est une machine de honage selon l'une quelconque
des revendications 1 à 11.
13. Installation de fabrication selon la revendication 12,
caractérisée en ce que pour un chargement et un déchargement de la table ronde (130) dans la région d'un
poste de chargement (140) de la machine de honage, au moins l'un des dispositifs suivants
est prévu :
un chariot à mouvement pendulaire (142) qui peut être déplacé entre une position d'extrémité
intérieure pour le chargement et le déchargement de la table ronde et une position
d'extrémité extérieure à l'extérieur de l'espace de travail (115) de la machine de
honage ;
un portique de chargement (300) avec un bras de préhension (310) déplaçable horizontalement
et verticalement, qui se déplace complètement à l'extérieur de l'espace de travail
(115) de la machine de honage ;
un système de chargement interne (400) qui est prévu pour prélever une pièce directement
depuis un poste de prélèvement à l'extérieur de l'espace de travail (115) et pour
la déposer sur la table ronde (130) ;
un robot de chargement ;
un portail linéaire à course transversale.