Honwerkzeug mit einem Entgratwerkzeug

Beschreibung

[0001] Die Erfindung betrifft ein Werkzeug der im Oberbegriff des Anspruches 1 angegebenen Gattung.

[0002] Aus der DE 44 41 623 A1 ist ein Verfahren zum Entgraten gehonter Bohrungen bekannt. Das Werkzeug zur Durchführung des Verfahrens weist einen Führungszapfen auf, der während der Bearbeitung der Fase in der Bohrung angeordnet ist, um eine gute Konzentrizität von Bohrung und Fase zu gewährleisten. Das Verfahren sieht vor, dass in einem ersten Herstellungsschritt die Bohrung hergestellt wird, in einem zweiten Schritt eine Fase mit einem ersten Fasenwinkel und erst in einem dritten Bearbeitungsschritt die Fase mit dem endgültigen Fasenwinkel angebracht wird. Dieses Verfahren ist zeitaufwendig und kostenintensiv, da entweder ein Werkzeugwechsel oder separate Stationen zur Bearbeitung und zum Entgraten der Bohrung vorgesehen werden müssen.

[0003] Die US-A-4 896 638 zeigt ein Werkzeug, mit dem ein Honwerkzeug zum Honen der Führungsbohrung für einen Ventilstößel in einem Zylinderblock für ein Kraftfahrzeug mit einem Feinschleifwerkzeug für den Ventilsitz kombiniert ist. Mit dem Feinschleif(finish)-Werkzeug werden am Übergang von der Sitzfläche des Ventils zur Durchlassöffnung desselben verschiedene Abschnitte mit verschiedenen Winkeln zur Ventilachse bearbeitet (vgl. dort die Abschnitte 22a, 22b, 22c in Figur 5, 6 und 7). Sowohl die Führungsbohrung als auch die Durchlassöffnung befinden sich in Einsätzen, die in entsprechende Ausnehmungen des Zylinderblocks eingepresst und bereits aufeinander ausgerichtet sind (US-A-4,896,638, Sp. 2, Z. 66 - Sp. 3, Z. 2). Es handelt sich also um ein sehr aufwändiges Verfahren (siehe auch Spalte 3, Z. 33-59).

[0004] Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, ein Werkzeug zu schaffen, mit dem das Honen und Entgraten einer Bohrung einfach, schnell und kostengünstig durchgeführt werden kann. Insbesondere soll ein Achsversatz zwischen Entgratwerkzeug und Bohrung ausgeglichen werden können.

[0005] Diese Aufgabe wird durch ein Werkzeug mit den Merkmalen des Anspruchs 1 gelöst.

[0006] Das Entgratwerkzeug umfasst einzelne Entgratelemente. Als Entgratelemente können Bürsten, gesinterte Leisten mit gebundenem Schneidkorn oder Schneiden mit definierter Geometrie zum Einsatz kommen. Zweckmäßig umfasst das Entgratwerkzeug einen Entgratring, an dem die Entgratelemente angeordnet sind. Es ist vorgesehen, dass der Entgratring in radialer Richtung beweglich gelagert ist. Dadurch kann ein Achsversatz zwischen Entgratwerkzeug und Bohrung ausgeglichen werden. Der Entgratring ist vorteilhaft über Stifte, insbesondere über zwei im Abstand von 180° um die Bohrungsachse angeordnete Stifte an einem Zwischenring gelagert. Für den Zwischenring ist vorgesehen, dass er über Stifte, insbesondere über zwei im Abstand von 180° um die Bohrungsachse angeordnete Stifte an einem Werkzeugschaft fixierten Ring gelagert ist. Die Stifte zwischen Entgratring und Zwischenring und die Stifte zwischen Zwischenring und fixiertem Ring sind vorteilhaft um jeweils 90° um die Bohrungsachse gegeneinander versetzt. Um ein ausreichendes Spiel des Entgratrings in radialer Richtung zu gewährleisten, ist vorgesehen, dass der Zwischenring zur Aufnahme der Stifte Aussparungen aufweist, die insbesondere als am Umfang angeordnete Nuten ausgebildet sind. Die Nuten stellen eine einfache Möglichkeit dar, um den Entgratring beweglich zu lagern. Gleichzeitig wird über die Nuttiefe auch das Spiel des Entgratrings begrenzt. Das ausreichende Spiel der Stifte in den Nuten ermöglicht zusätzlich ein Verkippen des Entgratrings.

[0007] Es ist vorgesehen, dass der Entgratring in axialer Richtung beweglich, insbesondere gefedert gelagert ist. Zweckmäßig ist der Entgratring am fixierten Ring über Druckfedern gelagert, wobei insbesondere acht Druckfedern zwischen dem Entgratring und dem fixierten Ring angeordnet sind, die eine Bohrung im Zwischenring durchragen. Die Federung gewährleistet eine sichere Anlage der Entgratelemente an der Bohrungskante. Die Bohrung im Zwischenring dient den Druckfedern als äußere Führung.

[0008] Vorteilhaft ist am Werkzeugschaft ein Anschlag für den Entgratring vorgesehen, der insbesondere als unterhalb des Entgratrings angeordneter, sich in Richtung auf den Entgratring verjüngender Konus ausgebildet ist.

[0009] Die Anordnung des Entgratwerkzeugs mit bezogen auf die Richtung der Bohrungsachse mit einem axialen Abstand zum Honwerkzeug erlaubt das Honen und das anschließende Entfernen des Hongrats in einem Arbeitsgang, so dass kein Werkzeugwechsel notwendig ist, insbesondere beim Einsatz des Honwerkzeugs in einer Honmaschine mit NC-gesteuerter Spindel kann das Honen und Entgraten in einem automatisierten Arbeitsschritt erfolgen.

[0010] Um eine Kollision des Entgratwerkzeugs mit dem Werkstück während des Honvorgangs zu vermeiden, ist vorgesehen, dass beim Honhub zwischen einer unteren Position und einer oberen Position der Abstand zwischen der Unterkante des Honwerkzeugs und der Unterkante des Entgratwerkzeugs in Richtung der Bohrungsachse größer als der Abstand der Unterkante des Honwerkzeugs in unterer Position zur Werkstückoberfläche ist.

[0011] Ein Ausführungsbeispiel der Erfindung wird im folgenden anhand der Zeichnung erläutert. Es zeigen:

Fig. 1

eine schematische Darstellung des Werkzeugs beim Honvorgang,

Fig. 2

eine schematische Darstellung des Werkzeugs beim Entgratvorgang,

Fig. 3

einen Längsschnitt durch ein kombiniertes Hon- und Entgratwerkzeug entlang der Linie III-III in Fig. 4,

Fig. 4

einen Schnitt entlang der Linie IV-IV in Fig. 3,

Fig. 5

einen Schnitt entlang der Linie V-V in Fig. 4.

[0012] In Fig. 1 ist das Werkzeug 1, das ein kombiniertes Werkzeug aus einem Honwerkzeug 2 und einem Entgratwerkzeug 3 darstellt, schematisch beim Honvorgang dargestellt. Das Honwerkzeug 2 liegt an der Innenwand der Bohrung 4 an und führt einen Honhub b aus, bei dem es oszillierend zwischen einer unteren Position 26 und einer oberen Position 27 bewegt wird. Der Abstand a zwischen der Unterkante 6 des Honwerkzeugs 2 und der Unterkante 7 des Entgratwerkzeugs 3 ist dabei größer als der Abstand d zwischen der Werkstückoberfläche 25 und der Unterkante 6 des Honwerkzeugs 2 in der unteren Position 26. Dadurch kann das Entgratwerkzeug 3 während des Honhubs b nicht mit der Werkstückoberfläche 25 in Kontakt kommen.

[0013] In Fig. 2 ist das Werkzeug 1 während des Entgratvorgangs dargestellt. Das Honwerkzeug 2 befindet sich in einer Position unterhalb der unteren Position 26 des Honhubs b, wobei das Honwerkzeug nicht zur Anlage an der Wandung der Bohrung 4 kommt. Das Entgratwerkzeug 3, dessen Schneide 29 um einen Winkel α gegenüber der Bohrungsachse 5 geneigt ist, führt einen Entgrathub c im Bereich der Werkstückoberfläche 25 aus. Durch die oszillierende Bewegung in Längsrichtung der Bohrungsachse 5 und die gleichzeitige Drehbewegung um die Bohrungsachse 5 wird die Bohrung 4 entgratet.

[0014] In Fig. 3 ist ein Ausführungsbeispiel für ein Werkzeug 1 während des Entgrathubs c dargestellt. Das Werkzeug 1 umfaßt ein Honwerkzeug 2 und ein in Richtung der Bohrungsachse 5 darüber angeordnetes Entgratwerkzeug 3. Das Honwerkzeug 2 umfaßt Honleisten 22, die über Kegel 23 und 24 während des Honhubs an die Innenwandung der Bohrung 4 gedrückt werden. Während des Entgrathubs kommen die Honleisten 22 nicht zur Anlage an die Innenwand der Bohrung 4. Das Honwerkzeug 2 und das Entgratwerkzeug 3 sind an eine Werkzeugschaft 9 angeordnet, der eine Drehbewegung und eine oszillierende Bewegung in Richtung der Bohrungsachse 5 von einer Honmaschine auf das Werkzeug überträgt.

[0015] Das Honwerkzeug 3 umfaßt einen über einen Gewindestift 20 am Werkzeugschaft 9 fixierten Ring 12, einen Zwischenring 11 und einen Entgratring 10. Am Entgratring 10 sind Entgratelemente 8 angeordnet, die beispielsweise Bürsten, gesinterte Leisten mit gebundenem Schneidkorn oder Schneiden mit definierter Geometrie sein können. Der Entgratring 10 ist an seiner Innenkontur kegelförmig ausgebildet und liegt an dem am Werkzeugschaft 9 ausgebildeten Konus 19 an. Der Konus 19 bildet so einen Anschlag für den Entgratring 10 in axialer Richtung. Der Entgratring 10 ist über zwei Stifte 14 am Zwischenring 11 fixiert und der Zwischenring 11 über zwei Stifte 13 am fixierten Ring 12.

[0016] In Fig. 4 sind die Stifte 13, 14 im Schnitt dargestellt. Über den Umfang sind jeweils zwei Stifte 13 und 14 angeordnet, die jeweils um 180° um die Werkzeuglängsachse, die mit der Bohrungsachse 5 zusammenfällt, voneinander beabstandet sind. Die Stifte 13, 14 ragen in Nuten 15, die am Umfang des Zwischenrings 11 angeordnet sind und die sich in radialer Richtung erstrecken. Der Nutgrund 30 ist in unbelasteter Stellung des Werkzeugs von einem Stift 13 oder 14 um das radiale Spiel e beabstandet, so daß der Entgratring 10 über den Zwischenring 11 gegenüber dem fixierten Ring 12 in der in Fig. 4 dargestellten Schnittebene Spiel hat. Durch das Spiel der Stifte 13, 14 in den Nuten 15 wird auch ein Verkippen des Entgratrings 10 gegenüber dem fixierten Ring 12 ermöglicht.

[0017] Der Entgratring 10 ist in Richtung der Achse 5 am fixierten Ring 12 gefedert gelagert. Hierzu sind am Umfang verteilt insgesamt acht Druckfedern 16 angeordnet, wobei jeweils zwei Druckfedern 16 im Abstand von 30° zwischen einem Stift 13 und einem Stift 14 angeordnet sind.

[0018] In Fig. 5 ist ein Schnitt durch eine Druckfeder 16 dargestellt. Die Druckfeder 16 stützt sich am Entgratring 10 ab und durchragt eine Bohrung 28 im Zwischenring 11. Am fixierten Ring 12 ist die Druckfeder 16 in einer Sacklochbohrung 18 angeordnet. An ihrer Innenseite wird die Druckfeder 16 von einem Führungsstift 21 geführt. Die Druckfeder 16 hat in der Sacklochbohrung 18 ausreichend Spiel, so daß die radialen Bewegungen zwischen Entgratring 10 und fixiertem Ring 12 ausgeglichen werden können. Durch die Druckfeder 16 wird das am Entgratring 10 angeordnete Entgratelement 8 gegen die Kante der Bohrung 4 gedrückt. Das Entgratelement 8 ist um den Winkel α zur Bohrungsachse 5 geneigt. Der Winkel α stellt damit gleichzeitig den herzustellenden Fasenwinkel dar. Bei Anlage des Entgratelements 8 an der Oberkante der Bohrung 4 wird die Druckfeder 16 zusammengedrückt, so daß der Entgratring 10 an seiner Innenseite nicht am Konus 19 des Werkzeugschafts 9 anliegt.

[0019] Anstatt mehrerer am Umfang verteilter Druckfedern 16 kann auch die Verwendung einer konzentrisch um die Achse 5 angeordneten Feder zweckmäßig sein. Anstatt über einen Zwischenring kann ein Entgratring auch direkt an einem fixierten Ring angeordnet sein.

Ansprüche

1. Werkzeug zur Bearbeitung einer Bohrung, das ein Honwerkzeug (2) umfasst, wobei das Werkzeug einen Werkzeugschaft (9) aufweist, über den eine Drehbewegung und eine in Richtung der Bohrungsachse (5) oszillierende Bewegung übertragen werden können, bei dem an dem Werkzeugschaft (9), bezogen auf die Richtung der Bohrungsachse (5), in einem axialen Abstand zum Honwerkzeug (2) ein Entgratwerkzeug (3) angeordnet ist, dadurch gekennzeichnet, dass das Entgratwerkzeug (3) einen Entgratring (10) umfasst, an dem die Entgratelemente (8) angeordnet sind, wobei der Entgratring (10) in radialer Richtung beweglich gelagert ist.

2. Werkzeug nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass das Honwerkzeug (2) bei jedem Honhub (b) zwischen einer unteren Position (26) und einer oberen Position (27) bewegbar ist, wobei der Abstand (a) zwischen der Unterkante (6) des Honwerkzeugs (2) und der Unterkante (7) des Entgratwerkzeugs (3) in Richtung der Bohrungsachse (5) größer als der Abstand (d) der Unterkante (6) des Honwerkzeugs (2) in unterer Position (26) zur Werkstückoberfläche (25) ist.

3. Werkzeug nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, dass das Entgratwerkzeug (3) einzelne Entgratelemente (8)umfasst.

4. Werkzeug nach Anspruch 3, dadurch gekennzeichnet, dass die Entgratelemente (8) Bürsten sind.

5. Werkzeug nach Anspruch 3, dadurch gekennzeichnet, dass die Entgratelemente (8) gesinterte Leisten mit gebundenem Schneidkorn sind.

6. Werkzeug nach Anspruch 3, dadurch gekennzeichnet, dass die Entgratelemente (8) Schneiden mit definierter Geometrie sind.

7. Werkzeug nach einem der Ansprüche 1 bis 6, dadurch gekennzeichnet, dass der Entgratring (10) über Stifte (14), insbesondere über zwei im Abstand von 180° um die Bohrungsachse (5) angeordnete Stifte (14), an einem Zwischenring (11) gelagert ist und der Zwischenring über Stifte (13), insbesondere über zwei im Abstand von 180° um die Bohrungsachse (5) angeordnete Stifte (13), an einem am Werkzeugschaft (9) fixierten Ring (12) gelagert ist.

8. Werkzeug nach Anspruch 7, dadurch gekennzeichnet, dass der Zwischenring (11) zur Aufnahme der Stifte (13, 14) Aussparungen aufweist, die insbesondere als am Umfang angeordnete Nuten (15) ausgebildet sind.

9. Werkzeug nach einem der Ansprüche 1, 7 und 8, dadurch gekennzeichnet, dass der Entgratring (10) in Richtung der Bohrungsachse (5) beweglich, insbesondere gefedert gelagert ist.

10. Werkzeug nach Anspruch 9, dadurch gekennzeichnet, dass der Entgratring (10) am fixierten Ring (12) über Druckfedern (16) gelagert ist, wobei insbesondere acht Druckfedern (16) zwischen dem Entgratring (10) und dem fixierten Ring (12) angeordnet sind, die eine Bohrung (28) im Zwischenring (11) durchragen.

11. Werkzeug nach einem der Ansprüche 1 sowie 8 bis 10, dadurch gekennzeichnet, dass am Werkzeugschaft (9) ein Anschlag für den Entgratring (10) vorgesehen ist, der insbesondere als unterhalb des Entgratrings (10) angeordneter, sich in Richtung auf den Entgratring (10) verjüngender Konus (19) ausgebildet ist.

Claims

1. Tool for machining a bore, which comprises a honing tool (2), the tool having a tool shaft (9) via which a rotational movement and an oscillating movement in the direction of the bore axis (5) can be transmitted, in which a deburring tool (3) is arranged on the tool shaft (9) at an axial distance from the honing tool (2), relative to the direction of the bore axis (5), characterized in that the deburring tool (3) comprises a deburring ring (10) on which the deburring elements (8) are arranged, the deburring ring (10) being mounted so as to be moveable in the radial direction.

2. Tool according to Claim 1, characterized in that the honing tool (2) is moveable between a lower position (26) and an upper position (27) during each honing stroke (p), the distance (a) between the lower edge (6) of the honing tool (2) and the lower edge (7) of the deburring tool (3) in the direction of the bore axis (5) being greater than the distance (d) of the lower edge (6) of the honing tool (2) in the lower position (26) from the workpiece surface (25).

3. Tool according to Claim 1 or 2, characterized in that the deburring tool (3) comprises individual deburring elements (8).

4. Tool according to Claim 3, characterized in that the deburring elements (8) are brushes.

5. Tool according to Claim 3, characterized in that the deburring elements (8) are sintered strips having bound cutting grain.

6. Tool according to Claim 3, characterized in that the deburring elements (8) are cutting edges having a defined geometry.

7. Tool according to any of Claims 1 to 6, characterized in that the deburring ring (10) is mounted by means of pins (14), in particular by means of two pins (14) arranged with the spacing of 180° around the bore axis (5), on an intermediate ring (11), and the intermediate ring is mounted by means of pins (13), in particular by means of two pins (13) arranged with a spacing of 180° around the bore axis (5) on a ring (12) fixed on the tool shaft (9).

8. Tool according to Claim 7, characterized in that the intermediate ring (11) has, for receiving the pins (13, 14), recesses which are formed in particular as grooves (15) arranged on the circumference.

9. Tool according to any of Claims 1, 7 and 8, characterized in that the deburring ring is mounted, in particular spring-mounted, so as to be moveable in the direction of the bore axis (5).

10. Tool according to Claim 9, characterized in that the deburring ring (10) is mounted on the fixed ring (12) by means of compression springs (16), in particular eight compression springs (16) which project through a bore (28) in the intermediate ring (11) being arranged between the deburring ring (10) and the fixed ring (12).

11. Tool according to any of Claims 1 and 8 to 10, characterized in that a stop for the deburring ring (10), which is formed in particular as a cone (19) arranged below the deburring ring (10) and tapering towards the deburring ring (10) is provided on the tool shaft (9).

Revendications

1. Outil permettant de façonner un forage, qui comporte un outil de pierrage (2), moyennant quoi l'outil présente une queue d'outil (9), par l'intermédiaire de laquelle un mouvement rotatif et un mouvement oscillant en direction de l'axe du forage (5) peuvent être transmis, dans lequel, au niveau de la queue d'outil (5), par rapport à la direction de l'axe de forage (5), à une certaine distance axiale de l'outil de pierrage (2), est disposé un outil d'ébavurage (3), caractérisé en ce que l'outil d'ébavurage (3) comporte une bague d'ébavurage (10), sur laquelle sont disposés les éléments d'ébavurage (8), moyennant quoi la bague d'ébavurage (10) est disposée de manière mobile dans la direction radiale.

2. Outil selon la revendication 1, caractérisé en ce que l'outil de pierrage (2), lors de chaque course de pierrage (b), peut se déplacer entre une position inférieure (26) et une position supérieure (27), moyennant quoi la distance (a) entre l'arête inférieure (6) de l'outil de pierrage (2) et l'arête inférieure (7) de l'outil d'ébavurage (3), en direction de l'axe du forage (5), est supérieure à la distance (d) entre l'arête inférieure (6) de l'outil de pierrage (2), dans sa position inférieure (26), et la surface de l'outil (25).

3. Outil selon la revendication 1 ou 2, caractérisé en ce que l'outil d'ébavurage (3) comporte différents éléments d'ébavurage (8).

4. Outil selon la revendication 3, caractérisé en ce que les éléments d'ébavurage (8) sont des brosses.

5. Outil selon la revendication 3, caractérisé en ce que les éléments d'ébavurage (8) sont des baguettes frittées ayant un grain de coupe fixe.

6. Outil selon la revendication 3, caractérisé en ce que les éléments d'ébavurage (8) sont des lames ayant une géométrie définie.

7. Outil selon l'une quelconque des revendications 1 à 6, caractérisé en ce que la bague d'ébavurage (8) est disposée sur une bague intermédiaire (11) par l'intermédiaire de tiges (14), en particulier par l'intermédiaire de deux tiges (14) disposées avec un écart de 180 ° autour de l'axe de forage (5), et la bague intermédiaire est disposée sur une bague (12) fixée sur la queue de l'outil (9) par l'intermédiaire de deux tiges (13) disposées avec un écart de 180 ° autour de l'axe de forage (5).

8. Outil selon la revendication 7, caractérisé en ce que la bague intermédiaire (11) présente des évidements permettant de recevoir les tiges (13, 14), qui sont en particulier configurés sous la forme de rainures (15) disposées sur la périphérie.

9. Outil selon l'une quelconque des revendications 1, 7 et 8, caractérisé en ce que la bague d'ébavurage (10) est disposée de manière mobile, en particulier de manière élastique, dans la direction de l'axe de forage (5).

10. Outil selon la revendication 9, caractérisé en ce que la bague d'ébavurage (10) est disposée sur la bague fixe (12) par l'intermédiaire de ressorts de pression (16), moyennant quoi en particulier huit ressorts de pression (16) sont disposés entre la bague d'ébavurage (10) et la bague fixe (12), lesquels pénètrent au travers d'un forage (28) dans la bague intermédiaire (11).

11. Outil selon les revendications 1 et 8 à 10, caractérisé en ce que, sur la queue de l'outil (9), est prévue une butée destinée à la bague d'ébavurage (10), laquelle est configurée en particulier sous la forme d'un cône (19) disposé en dessous de la bague d'ébavurage (10), se rétrécissant en direction de la bague d'ébavurage (10).

Zeichnung