Honwerkzeug

Abstract

 Das Honwerkzeug (1) dient zur Feinbearbeitung von Bohrungen mit kleinem Durchmesser. Es sind für diesen Zweck Honwerkzeuge bekannt, die eine einzige Honleiste aufweisen, welche radial zustellbar in einem Längsschlitz eines rohrförmigen Werkzeugkörpers angeordnet ist. Diese Honwerkzeuge sind bei großer Länge der Honleiste, wie sie für lange Bohrungen erforderlich ist, wegen des entsprechend langen Längsschlitzes nicht genügend starr, um die geforderten hohen Genauigkeiten der Bohrungsmaße auch bei Bohrungen mit Krümmungsfehlern zu erreichen. Zur Behebung dieses Nachteils ist bei dem erfindungsgemäßen Honwerkzeug eine Aussteifung (19) des Werkzeugkörpers (15) im Bereich des Längsschlitzes vorgesehen, der dadurch innenseitig geschlossen ist. Die Honleiste (14) ist an die Aussteifung (19) angepaßt.

Beschreibung

[0001] Die Erfindung betrifft ein Honwerkzeug nach dem Oberbegriff des Patentanspruches 1.

[0002] Honwerkzeuge dieser Art, die nur eine Honleiste aufweisen, werden zur Feinbearbeitung von schlanken Bohrungen eingesetzt, welche also einen im Verhältnis zu ihrer Länge geringen Durchmesser haben. Da diese Werkzeuge sehr starr sind, können solche dünnen Bohrungen mit hoher Präzision feinbearbeitet werden.

[0003] Ist die zu bearbeitende Bohrung sehr lang, so können etwa vorhandene Krümmungen der Bohrungswandung nur beseitigt werden, wenn auch die Honleiste eine relativ große Länge hat, die beispielsweise etwa gleich der Bohrungslänge gewählt wird. Der Längsschlitz in dem Werkzeugkörper, der zur Aufnahme der radial verstellbaren Honleiste notwendig ist, hat dementsprechend ebenfalls eine große Länge, so daß das Honwerkzeug nicht mehr genügend starr ist, um die geforderte Genauigkeit der Bohrung zu erzielen.

[0004] Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, das Honwerkzeug mit den Merkmalen nach dem Oberbegriff des Patentanspruches 1 so auszubilden, daß auch beim Honen von sehr langen und mit Krümmungsfehlern behafteten Bohrungen das vorgegebene Endmaß mit großer Genauigkeit erreicht wird.

[0005] Die Aufgabe wird gemäß der Erfindung mit den kennzeichnenden Merkmalen des Patentanspruches 1 gelöst.

[0006] Durch die erfindungsgemäße Aussteifung erhält der Werkzeugkörper eine genügende Starrheit auch im Bereich des Längsschlitzes, wobei die Gesamtlänge des Schneidbelages der Honleiste auch bei langen Bohrungen größer sein kann als die Bohrungslänge. Die den Längsschlitz über einen Teilbereich seiner Länge an der Innenwandung des Werkzeugkörpers verschließende Aussteifung kann so angeordnet und dimensioniert sein, daß die zur Anpassung an diese Aussteifung notwendige Unterbrechung der Honleiste nur als Ausnehmung im Träger des Schneidbelages vorgesehen sein muß, so daß der Schneidbelag ununterbrochen über die gesamte Länge der Honleiste durchgeht.

[0007] Zweckmäßig ist die Aussteifung durch einen Steg gebildet, der so gestaltet sein kann, daß er den Längsschlitz mindestens teilweise ausfüllt.

[0008] Die Herstellung des Honwerkzeuges ist besonders einfach, wenn die Aussteifung dadurch gebildet ist, daß die Wandung des rohrförmigen Werkzeugkörpers in dem genannten Teilbereich der Schlitzlänge in sich geschlossen ist. Es sind dann zwei oder mehr fluchtende Einzel-Längsschlitze vorhanden, die in dem Werkzeugkörper leicht anzubringen sind. Die Honleiste besteht in diesem Fall aus zwei oder mehreren fluchtenden Teilstücken, die an die jeweilige Aussteifung angrenzen. Bei dieser Ausführung ist der Schneidbelag durch die Aussteifung in Teilbereiche unterteilt, wobei die Summe der Längen dieser Teilbereiche zuzüglich der Länge der Aussteifung, also die Gesamt-Axialerstreckung des Schneidbelages einschließlich Aussteifung, mindestens gleich der Länge der zur bearbeitenden Bohrung, vorzugsweise größer als die Bohrungslänge dimensioniert wird.

[0009] Aus den Unteransprüchen ergeben sich weitere Merkmale der Erfindung.

[0010] Die Erfindung wird im folgenden anhand der Zeichnungen näher erläutert. Es zeigen

Fig. 1

in schematischer Darstellung eine Honvorrichtung mit einem erfindungsgemäßen Honwerkzeug,

Fig. 2

eine Ausführungsform des erfindungsgemäßen Honwerkzeuges im Axialschnitt nach II-II in Fig. 3, wobei die Honleiste nicht geschnitten dargestellt ist,

Fig. 3

einen Radialschnitt des Honwerkzeuges nach III-III in Fig. 2,

Fig. 4

einen Radialschnitt nach IV-IV in Fig. 2,

Fig. 5

im Teil-Axialschnitt ein übliches, eine einzige Honleiste aufweisendes Honwerkzeug in einer Bohrung, die eine Krümmung aufweist,

Fig. 6

zum Vergleich mit der üblichen Ausführung nach Fig. 5 das erfindungsgemäße Honwerkzeug nach Fig. 2 im Teil-Axialschnitt in einer gleichen Bohrung.

[0011] Fig. 1 zeigt schematisch eine Honvorrichtung mit eingespanntem Honwerkzeug 1, mit dem die Bohrung 2 eines Werkstückes 3 bearbeitet wird. Das Werkstück 3 ist auf einer Schwimmplatte 4 festgespannt, die im Gehäuse 5 einer Werkstückaufnahme 6 querbeweglich gelagert ist. Das Gehäuse 5 ist auf einer starren Grundplatte 7 befestigt. Das Honwerkzeug 1 ist über eine Antriebsstange 8 eines Dreh- und Hubantriebes mit der Spindel einer Honmaschine 9 verbunden. Ein oberes Führungslager 10 der Maschine dient zur Aufnahme eines oberen Schaftteiles 11 des Honwerkzeuges 1, das außerdem mit einem unteren Führungsabschnitt 12 in einem Führungslager 13, das in der Grundplatte 7 vorgesehen ist, gelagert und geführt ist.

[0012] Diese Honvorrichtung ist nur als Beispiel für eine mögliche Anordnung des Honwerkzeuges dargestellt, das selbstverständlich auch in anderen geeigneten Honvorrichtungen eingesetzt werden kann.

[0013] Fig. 2 zeigt das Honwerkzeug 1 in einem Axialschnitt nach II-II in Fig. 3, mit einer Honleiste 14, die zur Verdeutlichung nicht geschnitten dargestellt ist. Das Honwerkzeug hat einen rohrförmigen Werkzeugkörper 15, dessen unteres Ende jedoch nicht, wie im Ausführungsbeispiel nach Fig. 1, zu einem Führungsabschnitt nach unten verlängert ist. Ein solcher Führungsabschnitt zur Lagerung in einem Führungslager 13 (Fig. 1) kann jedoch bei der Ausführungsform nach Fig. 2 ebenfalls vorgesehen sein.

[0014] Die Honleiste 14 hat einen Tragkörper 16 mit Schneidbelag 17 und besteht bei der dargestellten Ausführungsform aus zwei Teilstücken 14a und 14b mit jeweils einem Tragkörper-Teilstück 16a bzw. 16b und einem Schneidbelag-Teilbereich 17a bzw. 17b. Zur Aufnahme der Honleiste 14 ist im Werkzeugkörper 15 ein Längsschlitz 18 vorgesehen (Fig. 3), der etwa auf halber Länge durch eine Aussteifung 19 unterbrochen ist, die im Ausführungsbeispiel dadurch gebildet ist, daß die Wandung 20 des Werkzeugkörpers 15 in diesem Teilbereich der Schlitzlänge in sich geschlossen ist, wie der Querschnitt nach Fig. 4 zeigt. Bei entsprechender Dicke der Wandung 20 wäre es auch möglich, in diesem Bereich nur eine nutartige Vertiefung in der Außenmantelfläche des Werkzeugkörpers 15 vorzusehen, so daß die Honleiste 14 nur an der Innenseite des Tragkörpers 16 eine Ausnehmung zur Anpassung an die Aussteifung 19 haben müßte und ein außen liegender Teil des Tragkörpers 16 mit dem Schneidbelag 17 über die ganze Länge der Honleiste durchgehend ausgebildet wäre. Die Aussteifung 19 bildet daher einen Steg, der den Längsschlitz 18 in diesem mittleren Bereich von dessen Länge ganz oder teilweise verschließt.

[0015] Die beiden Honleisten-Teilstücke 14a und 14b sind in die beiden Abschnitte des Schlitzes 18 mit enger Passung eingesetzt und fluchtend zueinander ausgerichtet. Sie können zwecks Zustellung in Richtung auf die zu bearbeitende Bohrungswandung gemeinsam radial nach außen verstellt werden. Hierfür ist in der zylindrischen Bohrung des rohrförmigen Werkzeugkörpers 15 eine Zustellstange 21 axial verschiebbar. Sie ist durch eine keilförmige Abschrägung nach unten verjüngt und hat dadurch eine ebene Keilfläche 22, die an einer komplementären Keilfläche 23 des Tragkörpes 16 der Honleiste 14 anliegt. Diese Keilfläche 23 ist durch zwei Teil-Keilflächen 23a und 23b gebildet, die jeweils zu dem Honleisten-Teilstück 14a bzw. 14b gehören und in einer gemeinsamen Ebene liegen. Infolge der gemeinsamen Zustellung mittels der durchgehenden Zustellstange 21 wirken die beiden Honleisten-Teilstücke 14a und 14b wie eine lange, einstückige Honleiste auch bei der radialen Zustellung, wobei die Verschiebung der Zustellstange 21 in Richtung auf das untere Ende des Honwerkzeuges eine gleichmäßige radiale und geradlinige Verschiebung der Honleisten-Teilstücke 14a und 14b nach außen ergibt.

[0016] Zur Abstützung des Honwerkzeuges während des Honvorganges sind an dem Werkzeugkörper 15 zwei Führungsleisten 24 und 25 befestigt. In bezug auf die Axialebene A-A, die zu der mit der Längsmittelebene B-B zusammenfallenden Axialebene des Werkzeuges rechtwinklig verläuft (Fig. 3 und 4), liegen die beiden Führungsleisten 24 und 25 auf der der Honleiste 14 gegenüberliegenden Seite dieser Axialebene A-A. Die beiden Führungsleisten 24 und 25 haben einen Abstand voneinander, der einem Zentriwinkel des Honwerkzeuges von etwa 90° entspricht. In bezug auf die Axialebene B-B sind die Führungsleisten 24 und 25 unsymmetrisch angeordnet, wobei die Führungsleiste 24 der Ebene A-A näher liegt als die Führungsleiste 25. Diese Lage hat sich für die Abstützung der Honleiste 14 und des Werkzeuges insgesamt als besonders zweckmäßig erwiesen. Beide Führungsleisten 24 und 25 sind gleich lang, aber länger als die Axialerstreckung der Honleiste 14.

[0017] Die axiale Erstreckung der Aussteifung bzw. des Steges 19 entspricht im Ausführungsbeispiel etwa der doppelten Dicke der Wandung 20 des Werkzeugkörpers 15. Diese axiale Erstreckung kann auch größer sein, beispielsweise bis zum Sechsfachen der Wandungsdicke betragen. Auch kann der Längsschlitz 18 mehrfach unterbrochen sein, so daß mehrere Aussteifungen 19 vorhanden wären, wobei die Honleiste 14 entsprechend angepaßt ist bzw. entsprechend viele Teilstücke aufweist.

[0018] Die Teil-Axialschnitte von Honwerkzeugen in den Fig. 5 und 6 zeigen zum Vergleich ein übliches Honwerkzeug mit einer über ihre ganze Länge abgestützten Honleiste (Fig. 5) und ein erfindungsgemäßes Honwerkzeug, ebenfalls mit einer über ihre ganze Länge abgestützten, jedoch unterteilten Honleiste (Fig. 6), jeweils in einer Bohrung, die einen Krümmungsfehler aufweist. Die Krümmung ist zur Verdeutlichung stark übertrieben dargestellt.

[0019] Das Honwerkzeug 1A nach Fig. 5 hat einen rohrförmigen Werkzeugkörper 15A mit einem ununterbrochenen Längsschlitz, in den mit enger Passung eine Honleiste 14A eingesetzt ist. Der Werkzeugkörper ist von zwei Führungsleisten abgestützt, die länger sind als die Honleiste 14A, und von denen im Schnitt nach Fig. 5 nur die eine Führungsleiste 25A erkennbar ist. Die Honleiste 14A ist etwa gleich lang wie die zu bearbeitende Bohrung 26 des Werkstückes 3. Zur radialen Zustellung der Honleiste ist eine keilförmig verjüngte Zustellstange 21A vorgesehen, die mit einer entsprechenden Keilfläche der Honleiste zusammenwirkt.

[0020] Wie aus Fig. 5 ersichtlich ist, kann bei der Länge des Schlitzes, den die Honleiste 14A durchsetzt, eine Verformung des Werkzeugkörpers 15A unter dem Druck der Honbearbeitung nicht ausgeschlossen werden, so daß die Krümmung der Bohrungswandung nicht bis zu der zulässigen Toleranz beseitigt werden kann.

[0021] Demgegenüber hat das erfindungsgemäße Honwerkzeug 1 auch während der Bearbeitung der gekrümmten Bohrung 26 des Werkstückes 3 eine ausreichende Starrheit, um die geforderte Genauigkeit der Endmaße der Bohrung zu erreichen. Die beiden Teilstücke 14a und 14b der Honleiste 14 haben eine Gesamtlänge, die wesentlich größer ist als die Länge der Bohrung 26. Trotzdem wird die Starrheit des Werkzeuges durch den Längsschlitz im Werkzeugkörper nicht merklich beeintrachtigt, weil sich infolge der Aussteifung 19 eine jeweils entsprechend kürzere Länge der beiden Abschnitte des Längsschlitzes ergibt. Im dargestellten Ausführungsbeispiel ist die axiale Gesamt-Erstreckung der Honleiste 14, also der Teilstücke 14A und 14B zuzüglich des Steges 19, etwa doppelt so groß wie die Länge der Bohrung 26. Sie könnte aber auch kleiner oder auch noch größer gewählt werden. Auch bei gleicher Länge von Honleiste 14 und Bohrung 26 ist die Genauigkeit der Honbearbeitung sehr groß, wobei sich die Unterbrechung durch die Aussteifung 19 im Ergebnis nicht nachteilig auswirkt.

Ansprüche

1. Honwerkzeug mit einer Honleiste (14), die in einem Längschlitz (18) eines rohrförmigen Werkzeugkörpers (15) radial verstellbar angeordnet ist, und mit mindestens einer Führungsleiste (24; 25), die an dem Werkzeugkörper (15) auf dessen dem Längsschlitz (18) gegenüberliegender Seite befestigt ist und mindestens etwa gleiche Länge hat wie die Honleiste (14),
dadurch gekennzeichnet, daß der Längsschlitz (18) über einen Teilbereich seiner Länge durch mindestens eine Aussteifung (19) des Werkzeugkörpers (15) an dessen Innenwandung geschlossen ist, und daß die Honleiste (14) zur Anpassung an die Aussteifung (19) eine Unterbrechung aufweist.

2. Honwerkzeug nach Anspruch 1,
dadurch gekennzeichnet, daß die Aussteifung (19) durch einen Steg gebildet ist.

3. Honwerkzeug nach Anspruch 2,
dadurch gekennzeichnet, daß der Steg (19) den Längsschlitz (18) mindestens teilweise ausfüllt.

4. Honwerkzeug nach einem der Ansprüche 1 bis 3,
dadurch gekennzeichnet, daß die Aussteifung (19) dadurch gebildet ist, daß die Wandung (20) des rohrförmigen Werkzeugkörpers (15) in dem Teilbereich der Schlitzlänge in sich geschlossen ist.

5. Honwerkzeug nach einem der Ansprüche 1 bis 4,
dadurch gekennzeichnet, daß die axiale Erstreckung der Aussteifung (19) etwa das Doppelte bis Sechsfache der Wanddicke des Werkzeugkörpers (15) beträgt.

6. Honwerkzeug nach einem der Ansprüche 1 bis 5,
dadurch gekennzeichnet, daß die Honleiste (14) aus mindestens zwei fluchtenden Teilstücken (14a und 14b) besteht, die an die Aussteifung (19) angrenzen.

7. Honwerkzeug nach einem der Ansprüche 1 bis 6,
dadurch gekennzeichnet, daß zum radialen Verstellen der Honleiste (14) eine in Richtung auf ihr freies Ende keilförmig abgeschrägte Zustellstange (21) in dem Werkzeugkörper (15) axial verschiebbar ist, und daß die Honleiste (14) eine innere, zu der Keilfläche (22) der Zustellstange (21) komplementäre Keilfläche (23) aufweist.

8. Honwerkzeug nach Anspruch 6 und 7,
dadurch gekennzeichnet, daß die Keilfläche (23) der Honleiste (14) durch die Einzel-Keilflächen (23a; 23b) der Honleisten-Teilstücke (14a und 14b) gebildet ist.

9. Honwerkzeug nach einem der Ansprüche 1 bis 8,
dadurch gekennzeichnet, daß der Werkzeugkörper (15) mehrere fluchtende Einzel-Längsschlitze für je ein Honleisten-Teilstück (14a; 14b) aufweist.

10. Honwerkzeug nach einem der Ansprüche 1 bis 9,
dadurch gekennzeichnet, daß die axiale Erstreckung der Honleiste (14) einschließlich der Aussteifung (19) mindestens etwa gleich groß, vorzugsweise bis zu doppelt so groß ist wie die Länge der zu bearbeitenden Bohrung (26).

11. Honwerkzeug nach einem der Ansprüche 1 bis 10,
dadurch gekennzeichnet, daß in bezug auf die zur Längsmittelebene (B-B) der Honleiste (14) rechtwinklige Axialebene (A-A) des Werkzeugkörpers (15) die Honleiste (14) auf der einen und zwei Führungsleisten (24 und 25) auf der anderen Seite dieser Axialebene (A-A) angeordnet sind, und daß die beiden Führungsleisten (24 und 25) beiderseits der mit der Längsmittelebene der Honleiste zusammenfallenden Axialebene (B-B) des Werkzeugkörpers (15) angebracht sind.

12. Honwerkzeug nach Anspruch 11,
dadurch gekennzeichnet, daß die beiden Führungsleisten (24 und 25) unsymmetrisch zu der mit der Längsmittelebene (B-B) der Honleiste (14) zusammenfallenden Axialebene (B-B) des Werkzeugkörpers (15) angeordnet sind.

13. Honwerkzeug nach Anspruch 11 oder 12,
dadurch gekennzeichnet, daß der Abstand der beiden Führungsleisten (24 und 25) einem Zentriwinkel des Werkzeugkörpers von etwa 90° entspricht.

Zeichnung