DE1299540B

DE1299540B - Honing tool for machining bores with two honing and two guide inserts

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Publication number: DE1299540B
Application number: DES97316A
Authority: DE
Original assignee: Individual
Current assignee: Individual
Priority date: 1965-05-26
Filing date: 1965-05-26
Publication date: 1969-07-17

Description

Die Erfindung betrifft ein Honwerkzeug zum Bearbeiten von Bohrungen mit zwei Honeinsätzen und zwei Führungseinsätzen.The invention relates to a honing tool for machining bores with two honing inserts and two guide inserts.

Es sind bereits Innenschleifwerkzeuge bekannt, die eine Trennung der schleifend wirkenden Werkzeugteile von den führend wirkenden derart aufweisen, daß die schleifend wirkenden Teile nur die Honarbeit übernehmen, während die führend wirkenden Teile den Aufbau des Werkzeuges festigen und den Honsteinen den nötigen Rückhalt geben.There are already known internal grinding tools that separate the have grinding acting tool parts of the leading acting such that the abrasive parts only take on the honing work, while the leading ones acting parts strengthen the structure of the tool and the honing stones the necessary Give backing.

Bei diesen Werkzeugen müssen die an dem das Werkzeug führenden Honkopfträger vorzusehenden Führungsbacken gleichmäßig verstellbar sein (in der Regel zentralverstellbar). Gegen den durch Unebenheiten der zu honenden Fläche unvermutet entstehenden Druck muß ein elastisches Nachgeben des Werkzeuges, möglichst in gerader Linie, am besten jedoch nach allen Seiten hin, möglich sein. Dieses Nachgeben darf jedoch kein Abweichen des Werkzeuges aus der genau eingestellten Lage heraus zur Folge haben. Es muß ferner auf Schwingungserscheinungen, die zu einem Rattern des Werkzeuges führen könnten, Rücksicht genommen werden, und durch die Ausbildung der Führungsteile muß die Abnutzung der Honwerkzeuge so gleichmäßig wie möglich gestaltet werden. Man erreicht dies bei den sogenannten zylinderfüllenden Honwerkzeugen z. B. dadurch, daß die paarweise im Werkzeugträger angeordneten und z. B. durch ein axial angeordnetes Stellorgan mittels Zahnstangentriebs radial verstellbaren Führungsglieder an ihren Enden mit abgewinkelten Führungsbacken versehen und diese an den Führungsgliedern federnd so gelagert sind, daß bei Ausübung plötzlicher Drücke durch die gehonte Fläche sich die Führungsbacke allseitig, und zwar entgegengesetzt zur Werkzeugdrehrichtung, verkantet, wofür ein gewisses Spiel vorgesehen ist. Bei diesem Verkanten wächst infolge der Gestaltung der Führungsbacke der von dieser auf die Werkstückfläche ausgeübte Druck gleichmäßig und führt eine schnellere Abnutzung der Backe hervor.With these tools, the honing head carrier that guides the tool The guide jaws to be provided must be evenly adjustable (usually centrally adjustable). Against the unexpected pressure caused by unevenness of the surface to be honed elastic yielding of the tool, if possible in a straight line, is best however, in all directions, be possible. However, this yielding must not deviate of the tool from the precisely set position. It must also for vibration phenomena that could lead to a rattling of the tool, Consideration must be given, and the formation of the guide parts must reduce wear the honing tools are designed as evenly as possible. One achieves this in the so-called cylinder-filling honing tools z. B. in that the pairs arranged in the tool carrier and z. B. by an axially arranged actuator by means of a rack and pinion drive with radially adjustable guide links at their ends provided angled guide jaws and these resiliently on the guide members are positioned so that when sudden pressures are exerted through the honed surface the guide jaw on all sides, in the opposite direction to the direction of rotation of the tool, canted what a certain game is intended for. With this tilting grows due to the design of the guide jaw from this on the workpiece surface applied pressure evenly and results in faster wear of the jaw.

Obwohl bei dieser Gestaltung der Führungsglieder eine gleichmäßige Abnutzung sowohl der schleifend wirkenden Werkzeugteile als auch der Führungsglieder und eine gewisse Selbsteinstellung des Werkzeugkopfes gesichert sind, ist bei dieser Anordnung doch immer noch der Nachteil vorhanden, daß im Werkstück sowohl die Honsteine als auch die Führungswerkzeuge an den gegenüberliegenden Enden zueinander senkrechter Durchmesser des rotierenden Werkzeuges angeordnet sind, was in bezug auf Werkzeugstabilität, Vollkommenheit der gehonten Fläche, Abnutzungserscheinungen und Rattergeräuschbeseitigung immer noch keine idealen Verhältnisse schafft: Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, bei Werkzeugmaschinen zum Honen zylindrischer Flächen, z. B. der Zylinderwandungen von Kraftfahrzeugmotoren, für die erforderliche große Genauigkeit ein gutes Zusammenarbeiten der am Werkzeugkopf vorgesehenen honend wirkenden Teile (Honsteine) mit den führend wirkenden Gliedern am Werkzeugkopf zu erzielen.Although in this design of the guide links a uniform Wear of both the abrasive tool parts and the guide links and a certain self-adjustment of the tool head is ensured with this one Arrangement still has the disadvantage that in the workpiece both the honing stones and the guide tools at the opposite ends are more perpendicular to one another Diameter of the rotating tool are arranged, which in terms of tool stability, Perfection of the honed surface, signs of wear and rattle noise elimination still does not create ideal conditions: The invention is based on the object in machine tools for honing cylindrical surfaces, e.g. B. the cylinder walls of motor vehicle engines, good cooperation for the required high accuracy the honing parts provided on the tool head (honing stones) with the leading to achieve effective links on the tool head.

Diese Aufgabe wird erfindungsgemäß dadurch gelöst, daß die zwei Honeinsätze stumpfwinklig in einem Winkel von nahezu 180° zu einer Querschnittsebene der Bohrung auf dem Umfang aufeinanderfolgend angeordnet sind und einer der Führungseinsätze starr ist, während der andere Führungseinsatz federnd vorgespannt ist.According to the invention, this object is achieved in that the two honing inserts obtuse angled at an angle of almost 180 ° to a cross-sectional plane of the bore are arranged in succession on the circumference and one of the guide inserts is rigid, while the other guide insert is resiliently biased.

Der Abstand zwischen den zwei Honeinsätzen kann größer als der Abstand eines dieser Honeinsätze vom nächsten Führungseinsatz sein.The distance between the two honing inserts can be greater than the distance be one of these honing jobs from the next management job.

Der Abstand zwischen den Honeinsätzen kann auch größer als der Abstand zwischen den Führungseinsätzen sein.The distance between the honing inserts can also be greater than the distance be between leadership assignments.

Vorzugsweise weist der federnd vorgespannte Führungseinsatz einen Druckstift in einer Bohrung und eine Druckfeder auf.The resiliently prestressed guide insert preferably has a Pressure pin in a hole and a pressure spring.

Auf diese Weise wird der Hondurchmesser der erfindungsgemäßen Einrichtung durch drei statt durch vier Elemente bestimmt, da nur drei der die Bohrlochwandung berührenden Honkopfelemente unverrückt gehalten werden, und es liegt keines der flächenberührenden Elemente diametral dem anderen gegenüber, was zum stabilen Arbeiten des Werkzeuges, zu einer gleichmäßigen Lastverteilung auf die einzelnen Werkzeuge bzw. Führungsglieder und einer gleichmäßigen Abnutzung derselben beiträgt. Das vierte der flächenberührenden Elemente des erfindungsgemäßen Honwerkzeuges, das ein Führungsglied darstellt, stellt sich infolge seiner federnden Lagerung von selbst ein und verbessert die Stabilität des Honkopfes um seine Drehachse, indem es ein Kippen desselben verhütet; außerdem schwimmt es gewissermaßen auf der zu honenden Fläche, die von ihm ausgeübte Tastwirkung belastet in gewissem Ausmaß die anderen Elemente, und ein Rattern des Werkzeuges wird, wenn auch nicht ganz ausgeschlossen, so doch stark eingeschränkt.In this way, the honing diameter of the device according to the invention determined by three instead of four elements, since only three of the borehole wall touching honing head elements are kept immovable, and none of the surface-contacting elements diametrically opposite the other, which leads to stable work of the tool, for an even load distribution on the individual tools or guide links and a uniform wear of the same contributes. The fourth the surface-contacting elements of the honing tool according to the invention, which is a guide member represents, adjusts itself and improves due to its resilient mounting the stability of the honing head around its axis of rotation by preventing it from tipping; in addition, it floats, so to speak, on the surface to be honed that was exercised by it Tactile action burdens the other elements to some extent, and a rattle of the Tool is, if not completely excluded, at least severely restricted.

Die Honsteine und die Führungsglieder sind im Werkzeugkopf in Aussparungen angeordnet; eine Anordnung, die gleichfalls die Arbeitseigenschaften des Honwerkzeuges und die Stabilität desselben verbessert.The honing stones and the guide links are in recesses in the tool head arranged; an arrangement that also improves the working properties of the honing tool and the stability thereof is improved.

Die Erfindung verbessert die Mittel, mit denen zylindrische Flächen u. dgl. gehont werden können, erhöht die Arbeitsgenauigkeit, verbessert die Stabilität der Vorrichtung und die Nutzlebensdauer der Honwerkzeugteile. Der verbesserte Honkopf kann sowohl an neuen als auch an bestehenden Honmaschinen verwendet werden. Die Vorrichtung ist ziemlich billig.The invention improves the means by which cylindrical surfaces and the like can be honed, increases the working accuracy, improves the stability the jig and the useful life of the honing tool parts. The improved honing head can be used on both new and existing honing machines. the Device is pretty cheap.

Eine Ausführungsform der Erfindung ist in der Zeichnung dargestellt. Es zeigt F i g. 1 eine Seitenansicht einer Honvorrichtung, F i g. 2 einen Querschnitt durch die Vorrichtung, F i g. 3 einen weiteren Querschnitt, der die Vorrichtung nach der Erfindung in der Arbeitsstellung innerhalb eines zu honenden Zylinders zeigt.An embodiment of the invention is shown in the drawing. It shows F i g. 1 shows a side view of a honing device, FIG. 2 a cross section through the device, FIG. 3 shows another cross-section showing the device according to the invention in the working position within a cylinder to be honed shows.

Der Kopf 10 weist einen allgemein zylindrischen Körperteil 12 auf, der mit einer axialen Durchbohrung 14 versehen ist, in der ein langgestrecktes Zahnradglied 16 mit einer Anzahl langgestreckter Zähne angeordnet ist. Das Zahnrad 16 erstreckt sich im wesentlichen über die volle Länge. des Körpers 12 hinweg und steht an dem einen Ende mit einer Antriebseinrichtung 18 in Verbindung, die aus einem Planetengetriebe besteht. Die Antriebseinrichtung 18 dient zum Ausdehnen der Honvorrichtung während einer Honbearbeitung und hält deren Arbeitselemente mit der zu honenden Fläche im Eingriff. Der Körper 12 ist langgestreckt und an auf Abstand stehenden Stellen mit vier Aussparungen versehen.The head 10 has a generally cylindrical body portion 12 which is provided with an axial through bore 14 in which an elongated gear member 16 having a number of elongated teeth is disposed. The gear 16 extends essentially over the full length. of the body 12 away and is at one end with a drive device 18 in connection, which consists of a planetary gear. The drive device 18 serves to expand the honing device during a honing operation and keeps its working elements in engagement with the surface to be honed. The body 12 is elongated and provided with four recesses at spaced locations.

Jede der vier Körperaussparungen enthält entweder eine Steinanordnung 20, 22 oder eine Führungsanordnung 24, 26. Die Steinanordnung 20 weist ein Schleifglied 28 auf, das an einem Abstützglied 30 angebracht ist, das seinerseits an einem Tragglied 32 befestigt ist. Das Tragglied 32 hat die Form einer Platte und ist mit zwei auf Abstand stehenden Montagestiften 34 versehen, die an der dem Stein 28 abgewandten Seite angebracht sind. Die Montagestifte 34 ragen in rohrförmige Zahnradglieder 38. Die beiden Zahnradglieder bilden einen Teil einer Einstellvorrichtung 42. Letztere hat ferner ein Teil 44, das die rohrförmigen Zahnradglieder 38 miteinander verbindet, die an entgegengesetzten Seiten mit Zähnen versehen sind, die mit den Zähnen des langgestreckten Zahnrades 16 zusammenwirken. Wird das Zahnrad 16 gedreht, so werden die Steinanordnungen 20 und 22 am Kopf radial bewegt.Each of the four body recesses contains either a block arrangement 20, 22 or a guide arrangement 24, 26. The tile assembly 20 comprises a grinding member 28 which is attached to a supporting member 30, which in turn is attached to a support member 32nd The support member 32 has the shape of a plate and is provided with two spaced mounting pins 34 which are attached to the side facing away from the stone 28. The mounting pins 34 protrude into tubular gear members 38. The two gear members form part of an adjustment device 42. The latter also has a part 44 which connects the tubular gear members 38 together, which are provided on opposite sides with teeth which are connected to the teeth of the elongated gear 16 work together. If the gear 16 is rotated, the stone arrangements 20 and 22 are moved radially at the head.

Die eine Steinanordnung 22 gleicht dem Aufbau nach der anderen Anordnung 20. Es wird jedoch darauf hingewiesen, daß die Montagestifte 34 für die eine Anordnung 22 und die zugehörigen rohrförmigen Zahnradglieder einen anderen Abstand voneinander aufweisen als die Montagestifte 34 und deren entsprechende rohrförmige Zahnradglieder der anderen Anordnung 20. Hierdurch wird bezweckt, daß die rohrförmigen Zahnradglieder an anderen Stellen mit dem Antriebszahnrad 16 im Eingriff stehen, so daß alle rohrförmigen Zahnradglieder in der Vorrichtung besser untergebracht werden können. Durch diese Maßnahme wird ferner ein Vertauschen und eine Umkehrung der Stellungen und Anordnungen verhindert, die bei dieser besonderen Konstruktion gewisse Vorzüge aufweisen.One brick assembly 22 is similar in structure to the other assembly 20. It should be noted, however, that the mounting pins 34 for one assembly 22 and the associated tubular gear members are spaced apart from one another than the mounting pins 34 and their corresponding tubular gear members of the other assembly 20. The purpose of this is to ensure that the tubular gear members mesh with the drive gear 16 at other locations so that all of the tubular gear members can be better accommodated in the device. This measure also prevents interchanging and reversing the positions and arrangements, which have certain advantages in this particular construction.

Die beiden Führungsanordnungen 24 und 26 weisen den gleichen Aufbau auf; jedoch arbeitet jede Führungsanordnung in einer anderen Weise, da die eine Anordnung am Kopf radial ortsfest ist, während die andere Führungsanordnung von einer Feder beaufschlagt wird.The two guide arrangements 24 and 26 have the same structure; however, each guide arrangement works in a different way, since one arrangement is radially stationary on the head, while the other guide arrangement is acted upon by a spring.

Die federnde Führungsanordnung 24 weist einen Führungsschuh 50 auf, der vorzugsweise aus einem verhältnismäßig weichen Metall, wie Bronze, hergestellt ist. Der Schuh 50 ist an einem plattenförmigen Montageglied 52 mit Hilfe von Schrauben oder anderen Befestigungsmitteln befestigt, und das Montageglied 52 ist seinerseits mit zwei auf Abstand stehenden Montagestiften 54 versehen, die in am Körper 12 vorgesehene Bohrungen eingesetzt sind. Die Führungsanordnung 24 ist ferner in eine am Körper 12 vorgesehene Aussparung 56 eingesetzt, wobei eine Fläche am Montageglied 52 parallel zu einer der Seitenflächen der Aussparung 56 verläuft.The resilient guide arrangement 24 has a guide shoe 50 which is preferably made of a relatively soft metal such as bronze. The shoe 50 is attached to a plate-shaped mounting member 52 by means of screws or other fastening means, and the mounting member 52 is in turn provided with two spaced mounting pins 54 which are inserted into bores provided on the body 12. The guide assembly 24 is also inserted into a recess 56 provided on the body 12 , a surface on the mounting member 52 running parallel to one of the side surfaces of the recess 56.

Die Federanordnung umfaßt ein langgestrecktes stiftartiges Glied 62 mit einem Kopf 64, der sich von dem einen Ende einer die Federanordnung enthaltenden Bohrung 66 aus nach außen erstreckt. Der Kopf 64 der Federanordnung liegt an der Anordnung 24 an und hält die Anordnung in einem Abstand von der Außenseite des Kopfes. Das stiftartige Glied 62 erstreckt sich ferner durch eine engere Bohrung 68, die an einer Zwischenstelle der Bohrung 66 gelegen ist, und zwischen einer Schulter 72 an der übergangsstelle der beiden Bohrungen 66 und 68 und dem Kopf 64 des Gliedes 62 ist eine Feder 70 angeordnet. Die Feder 70 wird auf dem Glied 62 von einer Schraube 74 unter Druck gehalten, die sich durch eine Ringscheibe 74 hindurch erstreckt und in eine Gewindebohrung am Ende des Gliedes eingeschraubt ist. Die entsprechend groß bemessene Ringscheibe 76 liegt an einer weiteren Schulter 78 (F i g. 2) an. Bei normalen Betriebsbedingungen soll der Kopf 64 genügend weit vorstehen, um die Anordnung 24 jederzeit ungeachtet des Durchmessers der zu honenden Fläche federnd abstützen zu können. Die Einstellung des Federdruckes erfolgt üblicherweise in der Fabrik beim Zusammenbau.The spring assembly includes an elongated pin-like member 62 having a head 64 which extends outwardly from one end of a bore 66 containing the spring assembly. The head 64 of the spring assembly rests against the assembly 24 and keeps the assembly spaced from the outside of the head. The pin-like member 62 also extends through a narrower bore 68 which is located at an intermediate point of the bore 66 , and a spring 70 is arranged between a shoulder 72 at the transition point of the two bores 66 and 68 and the head 64 of the member 62. The spring 70 is held under pressure on the link 62 by a screw 74 which extends through an annular washer 74 and is screwed into a threaded bore at the end of the link. The ring disk 76, which is correspondingly large, rests against a further shoulder 78 (FIG. 2). Under normal operating conditions, the head 64 should protrude sufficiently to allow the assembly 24 to be resiliently supported at all times regardless of the diameter of the surface to be honed. The spring pressure is usually set in the factory during assembly.

Aus dem vorstehenden Teil der Beschreibung ist zu ersehen, daß die Führungsanordnung 26 am Körper 12 starr abgestützt wird und daß die Führungsanordnung 24 am Kopf radial bewegbar ist, jedoch von dem unter Federdruck stehenden Kopf 64 nach außen gedrückt wird. Die Steinanordnungen 20 und 22 werden gleich der Führungsanordnung 26 in allen Arbeitsstellungen starr abgestützt, können jedoch im Gegensatz zur Anordnung 26 mit Hilfe des Zahnrades 16 sowie mittels der Zahnstangenanordnung 42 radial eingestellt werden. Bei allen Einstellungen der Steinanordnungen 20 und 22 und der starr abgestützten Führungsanordnung 26 werden drei Kontaktpunkte oder -linien bestimmt, an denen ein Eingriff mit einer zu honenden Fläche erfolgt. Diese drei Kontaktlinien bestimmen den Durchmesser der Vorrichtung. Diese drei Kontaktlinien sind in der F i g. 3 mit A, B und C bezeichnet. Die federbeaufschlagte Schuhanordnung 24 liegt andererseits an der Fläche am Punkt D an und stellt sich selbst auf irgendeinen Hondurchmesser innerhalb des Bereichs der Vorrichtung mit Hilfe der Feder 70 ein. Die Anordnung 24 wirkt daher bei der Bestimmung des Hondurchmessers nicht mit. Dies ist wichtig, da drei feststehende Kontaktpunkte oder -knien die größte stabile und erwünschte Arbeitsbedingung für einen Honkopf der beschriebenen Art schaffen. Die federbeaufschlagte Führungsanordnung 24 übt jedoch zugleich auf die zu honende zylindrische Fläche eine Kraft in einer Richtung aus, bei der die anderen drei Anordnungen in vorherbestimmter Weise beaufschlagt werden, wobei außerdem eine Stabilisierung der Honachse in senkrechter Richtung bewirkt und ein Kippen, eine Lockerheit und ein Rattern vermieden wird.From the foregoing part of the description it can be seen that the guide arrangement 26 is rigidly supported on the body 12 and that the guide arrangement 24 is radially movable on the head, but is pressed outward by the head 64 which is under spring pressure. The stone assemblies 20 and 22 are equal to the guide assembly rigidly supported in all working positions 26, but can be adjusted radially, in contrast to assembly 26 by means of the gear wheel 16 and by means of the toothed rack arrangement 42nd With all settings of the stone assemblies 20 and 22 and the rigidly supported guide assembly 26 , three contact points or lines are determined at which an engagement with a surface to be honed takes place. These three lines of contact determine the diameter of the device. These three lines of contact are shown in FIG. 3 labeled A, B and C. The spring loaded shoe assembly 24 , on the other hand, abuts the surface at point D and adjusts itself to any honing diameter within the range of the device by means of the spring 70 . The arrangement 24 therefore does not participate in the determination of the honing diameter. This is important because three fixed points of contact or knees create the greatest stable and desirable working condition for a honing head of the type described. The spring-loaded guide arrangement 24 , however, at the same time exerts a force on the cylindrical surface to be honed in a direction in which the other three arrangements are acted upon in a predetermined manner Rattling is avoided.

Für die vorliegende Erfindung ist der Abstand der Anordnungen 20, 22, 24 und 26 voneinander am Kopf 10 von besonderer Wichtigkeit. Beispielsweise werden die beiden Steinanordnungen vorzugsweise in benachbarten Aussparungen am Kopf angeordnet und ebenso die beiden Führungsanordnungen, wobei keine Anordnung einer anderen diametral gegenübersteht. Weiterhin wird der umfangsmäßige Abstand der Anordnungen 20 und 22 vorzugsweise größer bemessen als der Abstand der beiden Führungsanordnungen am Kopf. Die in der Zeichnung dargestellte besondere Winkelbeziehung zwischen den verschiedenen Anordnungen führt zu einem sehr stabilen Arbeiten und zu einer verhältnismäßig gleichmäßigen Abnutzung der Steinelemente und der Schuhelemente, wodurch deren Lebensdauer verlängert wird, so daß die Honköpfe verhältnismäßig wirtschaftlich benutzt werden können. Die Gedanken des Dreipunktkontaktes und die Positionsbeziehung der vier Anordnungen zueinander ermöglichen ein Honen nahezu vollkommen runder Flächen mit der Vorrichtung nach der Erfindung.For the present invention, the spacing of the assemblies 20, 22, 24 and 26 from one another on the head 10 is of particular importance. For example, the two stone arrangements are preferably arranged in adjacent recesses on the head, as are the two guide arrangements, with no arrangement being diametrically opposed to another. Furthermore, the circumferential distance between the arrangements 20 and 22 is preferably dimensioned greater than the distance between the two guide arrangements on the head. The particular angular relationship shown in the drawing between the various arrangements leads to a very stable working and to a relatively even wear of the stone elements and the shoe elements, whereby their service life is extended, so that the honing heads can be used relatively economically. The idea of three-point contact and the positional relationship of the four arrangements to one another enable almost perfectly round surfaces to be honed with the device according to the invention.

Claims

Claims: 1. Honing tool for machining bores with two honing inserts and two guide inserts, characterized in that the two honing inserts (20, 22) are arranged successively on the circumference at an obtuse angle of almost 180 ° with respect to a cross-sectional plane of the bore , one of the guide inserts (26) is rigid and the other guide insert (24) is resiliently biased.

2. Tool according to claim 1, characterized in that the distance between the two Honing inserts (20, 22) greater than the distance between one of these honing inserts (20, 22) next guide insert (24 or 26).

3. Tool according to claim 1, characterized characterized in that the distance between the honing inserts (20, 22) is greater than that Distance between the guide inserts (24,26) is.

4. Tool according to claim 1, characterized in that the resiliently pretensioned guide insert (24) has a having a pressure pin (62) arranged in a bore and a pressure spring (70).