DE3537009A1 - Verfahren, honmaschine und honwerkzeug zur honbearbeitung von werkstuecken - Google Patents

Description

Die Erfindung betrifft ein Verfahren, eine Honmaschine und ein Honwerkzeug zur Honbearbeitung von Werkstücken.

Aus der DE-OS 24 60 997 ist ein Verfahren nach dem Oberbegriff des Anspruchs 1 bekanntgeworden. Bei den meisten Bearbeitungsbereichen von Werkstücken, insbesondere Durchgangsbohrungen und Bohrungen mit Stegen, arbeitet dieses Verfahren außerordentlich gut und vorteil­ haft. Es ist allerdings schwierig, Sacklochbohrungen, Bohrungen mit nach innen vorstehenden Bünden oder Bearbeitungsbereiche zu bear­ beiten, bei denen es schwierig ist, das Werkzeug mit einer Füh­ rungszone im Werkzeug zu führen.

Zur Bearbeitung von Sacklochbohrungen ist es aus der DE-PS 25 06 243 bereits bekanntgeworden, Honleisten derart anzustellen, daß ihr Bearbeitungsdurchmesser am Werkzeugende, d.h. im Bereich des Bodens des Sackloches, etwas größer ist als im übrigen Bereich. Dieses Werkzeug arbeitet jedoch, wie übliche Honwerkzeuge, mit oszillie­ rendem Axialantrieb. Die stärkere Aufweitung im unteren Bereich soll den fehlenden Überlauf des Honwerkzeuges ausgleichen. Bei diesem Honwerkzeug können zwei verschiedene Gruppen von Honleisten vorgesehen sein, die durch einen Drehmechanismus nacheinander ange­ stellt werden können. Die wahlweise Aufweitung verschiedener Grup­ pen von Honleisten kann nach der DE-PS 24 50 686 auch durch axiale Verschiebung eines Aufweitkörpers in zwei verschiedenen Richtungen (vor und zurück) durchgeführt werden.

Aufgabe der Erfindung ist es, ein Verfahren, eine Honmaschine und ein Honwerkzeug zu schaffen, mit dem auch Sacklöcher oder abge­ setzte Bohrungen mit nur einem oder wenigen Honhüben bearbeitet werden können.

Diese Aufgabe wird durch die Merkmale der Ansprüche 1, 11 und 19 gelöst.

Bei Werkstückbohrungen, bei denen der Bearbeitungsbereich die Boh­ rung ist, wird also das Werkzeug in die Bohrung mit eingezogenen Honbelägen eingefahren, dann die Aufweitung auf das Fertigmaß vor­ genommen und der Arbeitshub dann in Form eines Rückhubes durchge­ führt. Dabei wird der weitaus größte Teil des Materialabtrages in diesem einzigen Arbeitshub vorgenommen, und zwar im Bereich einer sich erweiternden Schneidzone, auf die eine Fertigbearbeitungs- oder Kalibrierzone folgen kann, die das Endmaß sicherstellt. Diese Kalibrierzone kann recht kurz sein.

Die Erfindung ist auch für andere Honbearbeitungen als Bohrungsbe­ arbeitungen brauchbar, beispielsweise beim Außenhonen. Auch für die Bearbeitung von Durchgangsbohrungen kann das Verfahren vorteilhaft sein, weil die Führung des beim Arbeitshub ziehend angetriebenen Werkzeugs in der Bohrung sehr gut ist. In diesem Falle würde das Werkzeug zumindest mit dem größen Teil, d.h. mit der Kalibrier- und Schneidzone durch die Bohrung hindurch und vorteilhaft aus dieser hinaus gefahren werden, dann die Aufweitung erfolgen und danach im Rückhub die Bearbeitung bis zur Endgüte vorgenommen werden. Es ist jedoch auch möglich, mit weitgehend unveränderter Werkzeugeinstel­ lung noch Nachhübe vorzunehmen, wenn z.B. eine bestimmte Ober­ flächenstruktur (Kreuzschliff) gewünscht wird. Die Verwendung eines vor, d.h. auf der zur Maschinenspindel liegenden Seite der Schneid­ zone, angeordneten Führungsabschnitts ist vorteilhaft, aber durch die gute Selbstführung nicht zwingend notwendig. Erkönnte auch leicht konisch sein, wodurch er noch besser selbstzentrierend wirkt. Eine der Kalibrierzone in Arbeitsrichtung nachgeschaltete Führungszone, die also dann zum Werkzeugende hin liegen würde, kann vorgesehen sein, ist aber insbesondere dann nicht notwendig, wenn das Werkzeug nach dem Arbeitshub die Bohrung verläßt und in diese nicht zurückkehrt. Diese Nach-Führungszone kann, wenn sie vorge­ sehen ist, in der aus der DE-AS 24 60 997 bekannten Weise stufenlos an die Kalibrierzone anschließen, um ein Wiedereinfahren in die Bohrung zu erleichtern, nachdem die Kalibrierzone aus ihr herausge­ fahren wurde. Bei der Bearbeitung wird das Werkzeug mit der Kali­ brierzone ganz über den Bearbeitungsbereich hinweggezogen.

Die Ergebnisse bezüglich der Oberflächengüte, Maß- und Formhaltig­ keit, des Werkzeugverschleisses und der Notwendigkeit einer Nach­ stellung des Werkzeuges sind ebenso gut wie bei dem Werkzeug nach der DE-OS 24 60 997, auf die insbesondere auch hierzu Bezug genom­ men wird. Es können bei einer recht erheblichen Bearbeitungszugabe von bis zu einigen hunderstel oder zehntel Millimetern Genauigkei­ ten in Oberfläche, Maß und Form, vor allem auch in Bohrungsgerad­ heit erzielt werden, die unter einem µm liegen. Auch hier gilt der wesentliche Vorteil, daß Bohrungskanten, beispielsweise im Bereich von Stegen, keine trichterförmigen Aufweitungen erfahren.

Diese und weitere Merkmale von bevorzugten Weiterbildungen der Erfindung gehen auch aus den Unteransprüchen und der Beschreibung und Zeichnung hervor, wobei die einzelnen Merkmale jeweils für sich, allein oder zu mehreren in Form von Unterkombinationen bei Ausführungsformen der Erfindung und auch auf anderen Gebieten vor­ teilhaft verwirklicht sein können. Ausführungs- und Anwendungsbei­ spiele der Erfindung sind in der Zeichnung dargestellt und werden im folgenden näher erläutert. Es zeigen:

Fig. 1 einen mittigen Längsschnitt durch ein Hon­ werkzeug bei der Bearbeitung einer strich­ liert angedeuteten Bohrung, wobei rechts daneben stark überhöht das Profil der Honbeläge angedeutet ist,

Fig. 2 einen Längsschnitt durch ein Leisten-Honwerkzeug mit Führungsbelägen,

Fig. 3 einen Querschnitt nach der Linie III in Fig. 2,

Fig. 4 einen schematischen Längsschnitt und

Fig. 5 einen Querschnitt nach Linie V durch Teile eines Honwerkzeugs und einer Honmaschine mit zwei Gruppen von Honbelägen.

Das in Fig. 1 dargestellte Honwerkzeug 11 hat einen im wesentlichen rohrförmigen Werkzeugkörper 12 mit einer Bajonett-Aufnahmeeinrich­ tung 13 für eine strichpunktiert angedeutete Maschinenspindel 14 einer Honmaschine 15. Die Spindel ist drehbar und in Axialrichtung verschiebbar gelagert und enthält eine Anstelleinrichtung 16 in Form einer in der Spindel 14 und relativ zu dieser axial verschieb­ baren Aufweitstange.

Der Werkzeugkörper hat von seinem unteren Ende 17 ausgehende, in Längsrichtung des Werkzeuges verlaufende parallelflächige Schlitze 18, die im Bereich des Werkzeugendes zur Mittelbohrung 19 des Werk­ zeugkörpers hin durchgebrochen sind. In diesen Schlitzen, von denen beispielsweise sechs am Umfang vorgesehen sind, sind Honleisten 20 geführt, die an ihren unteren, dem Werkzeugende 17 benachbarten Ende mit sehr verschleißfesten Honbelägen 21 versehen sind, bei­ spielsweise mit Diamant-Honbelägen. Vom oberen Ende des Honbelages erstreckt sich die Honleiste über einen großen Längenbereich des Werkzeugkörpers aufwärts und hat an seinem oberen Ende eine nach außen offene Ausnehmung 22, so daß sich ein hakenförmiger Kopf bildet, der in einen durch den Schlitz ragenden Bolzen 23 einge­ hängt ist und somit die Honleiste 20 an ihrem oberen Ende gelenkig lagert.

Die Honleisten, die durch eine um ihren Umfang herum laufende Schlauchfeder 24 zusammengehalten sind, können von einem Anstell­ mechanismus 25 angestellt, d.h. aufgeweitet, werden. Dieser besteht aus einem bolzenartigen Anstellkörper 26 mit einem Anstellkonus 27 an seinem Ende und führt sich in der Mittelbohrung 19. Ein in ihn eingeschraubter und durch eine Rückholfeder 29 belasteter Schraub­ bolzen 28 schafft die Verbindung zur Anstelleinrichtung 16.

Der Anstellkonus 27 wirkt auf schräge Anstellflächen 30 an den Honleisten ein und kann so die Honleisten um den Gelenkbolzen 13 nach außen schwenken. Es ist zu erkennen, daß durch die Anstellung die Honleisten nicht nur radial aufgeweitet, sondern auch um einen geringen Betrag schräg verschwenkt werden, so daß sie in ihrem unteren Bereich stärker aufgeweitet werden als im oberen.

Aus der rechts neben Fig. 1 gezeichneten Profilkontur 31 des Honbe­ lages 21 ist zu erkennen, daß der Honbelag einen vorderen (oberen) Führungsabschnitt 32, der auf einem Kreis geringeren Umfanges liegt, eine darauf folgende, sich zum Werkzeugende 17 hin erwei­ ternde, d.h. abgeschrägte Schneidzone 33 und eine darauf folgende Fertigbearbeitungs- oder Kalibrierzone 34 aufweist. Dabei können die Abschnitte bzw. -zonen 32, 34 im wesentlichen zylindrisch sein. Sie können entsprechend dem Einsatz des Werkzeuges relativ kurz sein, und der vordere Führungsabschnitt 32 kann u.U. ganz fehlen oder aus einem Abschnitt etwas geringerer Konizität als die Schneidzone 33 bestehen. Die Schräge der Abschnitte ändert sich bei der Aufweitung. Da der Verschleiß der Honbeläge 21 meist außeror­ dentlich gering ist, stellen sich aber sehr konstante Verhältnisse ein.

Das Werkzeug nach Fig. 1 ist insbesondere für die Bearbeitung von Sacklochbohrungen 40 geeignet. Diese Bohrung hat in der Nähe ihres Grundes 36 eine Ausdrehung 37.

Das Verfahren nach der Erfindung arbeitet wie folgt:

Das Werkzeug nach Fig. 1 wird bei zurückgezogenem Anstellmechanis­ mus in die Bohrung eingefahren. Dabei ist also der von den Honbelä­ gen bestrichene Durchmesser geringer als der Durchmesser der in der Zeichnung strichliert auf einer Zeichnungshälfte angedeuteten Boh­ rung 40 im Werkstück 38. Das Einfahren kann mit einer erhöhten Hubgeschwindigkeit erfolgen, da beim Einfahren noch keine Bearbei­ tung stattfindet. Wenn das Werkzeug in die Bohrung eingefahren ist, d.h. das Werkzeugende 17 kurz vor dem Bohrungsgrund 36 steht, er­ folgt die Anstellung der Honbeläge 21 auf einen festen Wert. Im Gegensatz zu üblichen Honwerkzeugen wird also das Werkzeug durch axiale Abwärtsverschiebung der Anstelleinrichtung 16 und des Anstellmechanismus 25 und die Wirkung des Anstellkonus 27 auf die Anstellflächen 30 dadurch angestellt, daß die Honleisten 20 in ihrem unteren Bereich unter Schwenkung um die Bolzen 23 nach außen gedrückt werden. Im Gegensatz zu üblichen Honwerkzeugen erfolgt diese Einstellung praktisch vor Beginn der Bearbeitung, also bevor der Arbeitshub, d.h. der Rückhub in Richtung des Pfeils 39, be­ ginnt. Beim Arbeitshub bleibt die Anstellung des Werkzeugs im we­ sentlichen unverändert. Die Umfangsgeschwindigkeit der Honbeläge liegt dabei im Bereich üblicher Schnittgeschwindigkeiten beim Honen, z.B. im Bereich von 20 bis 30 m/Min.. Die Hubgeschwindigkeit ist allerdings wesentlich geringer und liegt bei ca. einem Zehntel bis einem Dreißigstel der Umfangsgeschwindigkeit.

Die Bohrung wird also in einem einzigen Hub nacheinander von den Zonen 32, 33, 34 des Honbelages 21 durchlaufen und simultan, jedoch in axialer Richtung nacheinander von Anfang bis Ende bearbeitet. Dabei wird im Bereich der schrägen Schneidzone 33 die Haupt-Zer­ spanungsarbeitet geleistet, während die Kalibrierzone 34 die Kali­ brierung auf das genaue Fertigmaß sowie die gewünschte Oberflächen­ güte schafft.

Im Falle von Sacklochbohrungen mit sehr geringer Ausdrehung an ihrem Bohrungsende müßten die Honbeläge mit den drei aufeinander­ folgenden Zonen sehr kurz werden, was trotz der hervorragenden Eigenführung des Werkzeuges eine zu geringe Länge der Schneid- und Kalibrierzonen 33, 34 ergeben könnte. In diesem Falle wäre es auch möglich, die Anstellung der Honbeläge so vorzunehmen, daß beim Bearbeitungsbeginn die Kalibrierzone 34 noch nicht sofort auf das genaue Fertigmaß eingestellt ist. In diesem Falle würde die untere Kante 41 der Bearbeitungsfläche 40 der Bohrung 40 sich in einem mittleren Bereich der Schneidzone oder u.U. sogar im Bereich der Kalibrierzone 34 befinden. Die endgültige Anstellung würde dann jedoch so erfolgen, daß die Aufweitung auf das endgültige Fertigmaß beendet ist, bevor die Kalibrierzone 34 die Kante 41 überstrichen hat. Auch dort ist also die Bedingung gewahrt, daß die Anstellung auf das Fertigmaß und die Blockierung dieses Maßes durch den An­ stellmechanismus erfolgt, bevor das Werkzeug mit der für das Fer­ tigmaß entscheidenden Kalibrierzone 34 gänzlich in Arbeitsrichtung 39 in die Bearbeitungsfläche 40 eingefahren ist.

Bei der unter ausreichender Zufuhr von Schneidflüssigkeiten, bei­ spielsweise Honölen, vorgenommenen Bearbeitung wird eine ausgezei­ chnete Maß- und Formhaltigkeit und Oberflächengüte in einem einzi­ gen Arbeitsdurchgang erzielt. Das Werkzeug verläßt den Bearbei­ tungsbereich 35 am oberen Bohrungsende 42. Da durch die starre Abstützung und die blockierte Anstellung die Honbeläge nicht die Tendenz haben, elastisch "nachzudrücken", wird die Bohrung auch im Bereich des oberen Bohrungsendes nicht stärker aufgeweitet als im übrigen Bearbeitungsbereich, so daß die Formgenauigkeit über den gesamten Bearbeitungsbereich reicht. In diesem Falle ist es nicht notwendig, eine weitere Führungszone an die Kalibrierzone 34 nach unten hin anzuschließen. Sie könnte allerdings vorgesehen sein und ein Profil haben, wie es mit der strichlierten Linie 43 angedeutet ist. Sie sollte stufenlos an die Kalibrierzone 34 anschließen und ermöglicht es, eventuell das Werkzeug zu einem auf den Arbeitshub folgenden Egalisierungshub wieder in die Bohrung einzufahren, ohne daß die Bohrungskante 42 oder das Werkzeug beschädigt werden. Die­ ser Egalisierungshub kann beispielsweise zur Schaffung bestimmter Oberflächenbeschaffenheit wichtig sein, beispielsweise für einen Kreuzschliff auf der Oberfläche, d.h. eine Oberfläche mit sich kreuzenden Bearbeitungsspuren.

Am unteren Ende des Werkzeuges ist noch ein Anschlag 44 in Form einer Justierschraube angedeutet, mit dem die Abwärtsbewegung des Anstellmechanismus blockiert werden kann. Er könnte entsprechend dem Fertigmaß eingestellt werden und sorgt dafür, daß unabhängig von der genauen Einstellung der Anstelleinrichtung in der Honma­ schine die Aufweitung der Honbeläge genau bis auf das Fertigmaß erfolgt. Dort kann dann verschleißabhängig eine Nachstellung erfol­ gen, die aber üblicherweise erst nach mehreren hundert Werkstücken notwendig ist. Ein solcher nachjustierbarer Fertigmaß-Anschlag könnte aber auch in der Honmaschine oder der Spindel vorgesehen sein und ggf. schrittweise automatisch nachstellbar sein.

Das in Fig. 2 dargestellte Werkzeug entspricht in seinem Grundauf­ bau dem nach Fig. 1, auf deren Beschreibung Bezug genommen wird. Gleiche Bezugszeichen bezeichnen gleiche oder vergleichbare Teile.

Die Honleisten 20 a sind bei diesem Werkzeug nicht schwenkbar, son­ dern radial verschiebbar geführt und stützen sich mit jeweils zwei im Abstand voneinander angeordneten Anstellflächen 30 auf axial hintereinander angeordneten Anstellkonen 27 a ab, die an zwei eben­ falls hintereinander angeordneten Anstellkörpern 26 a vorgesehen sind. Diese sind durch einen Verbindungsbolzen 50 miteinander ver­ bunden und ggf. gegeneinander in ihrem Abstand justierbar, so daß dadurch die Achsparallelität der Honleisten justiert werden kann. Die Honleisten 20 sind in Schlitzen 18 geführt und mit oberen und unteren Schlauchfedern 24 federnd nach innen belastet. Die Aufnahme 13 und der Rest des Anstellmechanismus 25 sind Fig. 1 vergleichbar.

In Fig. 2 links und in Fig. 3 ist zu erkennen, daß zwischen den insgesamt sechs Honleisten 20 jeweils eine Führungsleiste 51 fest am Werkzeugkörper 12 a angeordnet ist. Der Führungsbelag 52 der Führungsleiste 51 hat etwa die gleiche Länge wie der Honbelag 21 der Honleiste 20 a. Der Führungsbelag 52, der auch als Panzerungsbe­ lag oder Verschleißschutz-Belag bezeichnet werden kann, besteht, wie der Honbelag 21, aus Partikeln großer Härte und Verschleißfes­ tigkeit, beispielsweise Diamantpartikeln oder ähnlichen Werkstof­ fen, die z.B. galvanisch gebunden sind. Die Korngröße ist hier jedoch wesentlich geringer, so daß keine wesentliche Schneidwirkung und dementsprechend auch keine Abnutzung des Belages eintritt.

Aus dem in Fig. 2 rechts angedeuteten Profil 31 des Honbelages 21 und der im wesentlichen achsparallelen, d.h. zylinderabschnittsför­ migen Kontur 53 des Führungsbelages ist zu erkennen, daß infolge der (verstärkt gezeichneten) Überlagerung der beiden Konturen der Führungsbelag 52 die vordere Führungszone 32 bildet, während dann im Bereich der Schneidzone 33 die anstellbare Honleiste 20 a die Schneidarbeit übernimmt und durch eine Abflachung dieser Leiste die Kalibrierzone 34 gebildet wird. Dabei kann, wie auch bei Fig. 1, die Schräge der Schneidzone 33 entweder durch entsprechende Profil­ ierung des Honbelages auf der Leiste gebildet sein oder durch die Schrägstellung der Leiste, die sich in Fig. 1 automatisch ergibt und in Fig. 2 durch die gegenseitige Justierung der Anstellkörper 26 a erzielt werden kann. In diesem Falle würde die Kalibrierzone 34 als eine hintere Abschrägung ausgebildet sein, die bei schrägge­ stellter Honleiste wiederum eine im wesentlichen zylindrische Kon­ tur ergibt. Da diese sich im Betrieb auch stets selbst wieder ein­ schleift, könnte auch die Verschleiß-Nachjustierung durch eine gegenseitige Justierung der beiden Anstellkörper 26, 26 a erfolgen. Die in Fig. 1 und 2 angedeuteten Konturen 31, 53 sind idealisiert dargestellt. In der Praxis ergeben sich abgerundete Übergänge, vor allem wenn man bedenkt, daß die in der Zeichnung weit überhöht dargestellten Durchmesserunterschiede sich in der Praxis im Bereich von hunderstel und tausendstel Millimetern bewegen. Auch in Fig. 2 ist durch eine strichlierte Linie 43 angedeutet, daß eine hintere Führungszone vorgesehen sein könnte, die im wesentlichen stufenlos an die Kalibrierzone 34 anschließt und ggf. auf das Niveau des Führungsbelages 52 zurückführt, der dann mit seinem Verschleiß­ schutzbelag die hintere Führung für ein eventuelles Wiedereinführen des Honwerkzeuges übernimmt.

Das mit Fig. 2 auszuführende Honverfahren gleicht dem anhand Fig. 1 beschriebenen mit dem Unterschied, daß die Führungsaufgaben teil­ weise von den Führungsleisten 51 übernommen werden. Es sei jedoch bemerkt, daß dieses Werkzeug sich, ebenso wie das nach Fig. 1, auch für Durchgangsbohrungen eignet, wobei das Werkzeug vorzugsweise in noch nicht angestelltem Zustand so weit durch die Bohrung hindurch­ gefahren wird, daß sich das untere Ende des Bearbeitungsbereiches im Bereich der Führungszone 32 befindet und dann wiederum im Rück­ hub nach erfolgter Anstellung die Bearbeitung stattfindet.

In Fig. 4 ist ein Honwerkzeug dargestellt, das bis auf die im fol­ genden beschriebenen Änderungen dem nach Fig. 1 entspricht. Die schwenkbar in Schlitzen 18 des Werkzeugkörpers 12 angeordneten Honleisten bilden zwei Gruppen, nämlich Honleisten 20 b mit einem Honbelag 21, der sich vom Werkzeugende 17 länger nach oben er­ streckt als ein Honbelag 61 von Kurzhub-Honleisten 60, die jeweils abwechselnd mit den Honleisten 20 b am Werkzeugkörper angeordnet sind. Bis auf die andere Art der Honbeläge entsprechen sich die Honleisten 20 b und 60. Der Kurzhub-Honbelag 61 ist wesentlich kür­ zer und hat im auf das Fertigmaß eingestellten Zustand eine im wesentliche zylindrische oder sich leicht nach unten erweiternde Form, während der Honbelag 21 der Honleisten 20 b entsprechend dem nach Fig. 1 profiliert sein kann. Im dargestellten Beispiel fehlt eine ausgeprägte vordere Führungszone 32, was bei vielen Anwen­ dungsfällen durch die gute Selbstzentrierung des beim Arbeitshub gezogenen Werkzeugs möglich ist.

Der Anstellkörper 26 b ist ein zylindrischer Körper, in den die Anstellschrägen 27 b, 27 c in Form von axial verlaufenden Nuten mit schrägem Nutgrund eingearbeitet sind. Derartige Ausführungen von Anstellkörpern sind in den DE-OS 24 50 686 und 25 06 242 im Prinzip beschrieben, worauf hier Bezug genommen wird. Bei der vorliegenden Ausführung verlaufen jedoch die Schrägflächen 27 c, 27 d, für die beiden unterschiedlichen Gruppen von Honleisten 20 b, 60, jeweils in der gleichen Richtung, so daß bei einer abwärts gerichteten Axial­ bewegung des Anstellkörpers 26 b beide Leistengruppen angestellt werden, jedoch entsprechend der Form der Schrägen bei Beginn der Aufweitung nacheinander. Dazu ist die Schrägfläche 27 b abgesetzt, indem sie in ihrem endnahen Bereich mit einem steigungslosen Ab­ schnitt beginnt, danach eine steilere Schräge hat und schließlich auf die gleiche Schräge übergeht, die die Schrägfläche 27 c über die gesamte Länge hat.

Damit ist folgendes Verfahren möglich: Das Werkzeug 11 c wird in eine Sacklochbohrung eingefahren, und durch Abwärtsbewegung des Anstellkörpers 26 b wird zuerst nur die Gruppe der Kurzhub-Honlei­ sten 60 angestellt. Dies ist in dem schematisch angedeuteten Profil A gezeigt. Die Honbeläge 21 der Leistengruppe 20 b kommen dabei nicht in Eingriff. Es ist aber zu erkennen, daß die Kurzhubhonbe­ läge 61 etwa die Länge der Kalibrierzone 34 haben. Mit diesen Kurz­ hubhonleisten wird im Bereich des Grundes der Sacklochbohrung eine Kurzhubhonbewegung in mehreren Hüben ausgeführt. Das dient dazu, sehr nahe am Bohrungsgrund liegende Abschnitte des Bearbeitungsbe­ reiches ausreichend abzuarbeiten, was wegen des fehlenden Platzes beim eigentlichen Arbeitshub nicht möglich wäre. Dabei kann an das Werkzeug eine Meßeinrichtung angeschlossen sein, beispielsweise eine pneumatische Meßeinrichtung 68 mit einer Meßdüse 65 im Werk­ zeugkörper. Wenn das Fertigmaß erreicht ist, hat sich der Anstell­ körper 26 b, der bei diesem Teil der Bearbeitung entsprechend dem Bearbeitungsfortschritt axial vorgeschoben wird, bereits so weit vorgeschoben, daß auch die Honbeläge 21 schon angestellt sind, indem die Anstellflächen 30 b aus dem steigungslosen Bereich über die stärkere Steigung in den Hauptanstellbereich 66 gewandert sind. Dabei liegen in der Kalibrierzone 34 die Honbeläge 21 und 61 auf einer gemeinsamen Umfangslinie, arbeiten also synchron. Beim Errei­ chen des Fertigmasses wird, ggf. von der Meßeinrichtung gesteuert, der eigentliche Arbeitshub eingeleitet, wobei die Kurzhübe unter­ brochen und das Werkzeug in einem Arbeitsgang durch die Bohrung gezogen wird.

Es handelt sich also um ein vorgeschaltetes Kurzhubhonen, das sich gut in die an sich in einem Arbeitsgang durchgeführte übrige Honbe­ arbeitung einfügt und mit einem integrierten Werkzeug ausgeführt werden kann. Die Anstellung der beiden Honleistengruppen zueinander kann auch auf andere Weise erfolgen. So kann z.B. in für Zwei- Gruppen-Honwerkzeuge üblicher Weise auch jede Gruppe für sich ar­ beiten, wobei dann die Kurzhubhonleisten während der Hauptbearbei­ tung nicht in Eingriff wären. Bei der Ausführung nach Fig. 4 können sich jedoch die Honbeläge 21, 61 während des gemeinsam durchgeführ­ ten Haupt-Arbeitshubes stets in gleicher Weise einschleifen, so daß stets reproduzierbare Verhältnisse vorliegen. Bei unterschiedlichen Abnutzungen für beide Werkzeuggruppen könnte eine entsprechende Justierung zwischen beiden Gruppen vorgesehen sein. Das vorgeschal­ tete Kurzhubhonen kann auch mit den Honleisten 20 b allein durchge­ führt werden, wobei dann die Kalibrierzone während des Kurzhub­ honens wirksam ist und spezielle Kurzhub-Honbeläge ersetzt. Auch andere Anstellvorrichtungen, beispielsweise die in der DE-PS 25 06 243 beschriebene Anstellung mittels eines drehbaren Anstell­ körpers, können vorgesehen sein.

Entsprechend den zu bearbeitenden Werkstückformen ist auch eine Änderung der relativen Längen der Kurzhub- und Haupthonbeläge 61, 21 zueinander möglich. Vorteilhaft ist beim gemeinsamen Arbeiten beider Gruppen, daß die für gute Maßkonstanz wichtige Kalibrierzone 44 einen größeren Schleifflächenanteil am Umfang hat als die übri­ gen Zonen. Dies könnte auch bei Werkzeugen mit nur einer Gruppe von Honbelägen vorgesehen werden, indem im Bereich der Kalibrierzone die Schleifbeläge breiter ausgebildet werden. Besonders bei bis dicht an einen Bohrungsgrund oder -absatz heranreichenden Werk­ stücken mit dementsprechend sehr kurzen Kalibrierzonen ist dies vorteilhaft.

Vorstehend ist die Erfindung anhand von Leistenwerkzeugen beschrie­ ben worden. Sie läßt sich auch mit Werkzeugen mit einem selbst aufweitbaren Werkzeugkörper durchführen.

Fig. 4 zeigt in ebenfalls schematischer Form die der Honmaschine 15 zugeordnete Meßeinrichtung 68, die beim Erreichen des Fertigmaßes das Kurzhubhonen beendet, indem sie die Anstelleinrichtung 16 bloc­ kiert und die Spindelhubeinrichtung 69, die beide schematisch als Hydraulikzylinder dargestellt sind, von dem oszillierenden Kurzhub auf den Arbeitshub in Richtung 39 umschaltet.

Claims (22)

1. Verfahren zur Honbearbeitung von Werkstücken, insbe­ sondere Werkstückbohrungen mit einem Honwerkzeug, das aufweitbare Honbeläge aufweist, von denen in einer sich erweiternden Schneidzone Material von einem Bearbeitungsbereich abgetragen wird und die vor Beginn der Bearbeitung in einer Fertigbearbei­ tungszone auf das Fertigmaß des Werkstücks einge­ stellt werden, dadurch gekennzeichnet, daß das Werkzeug mit eingezogenen Honbelägen in den Bearbei­ tungsbereich eingefahren wird, die Honbeläge dort entsprechend dem Fertigmaß angestellt und in dieser Stellung während der Bearbeitung gehalten werden und das drehend angetriebene Werkzeug in einem Arbeitshub durch den Bearbeitungsbereich bewegt wird.

2. Verfahren nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß das Werkzeug bei dem ohne Bearbeitungseingriff erfolgenden Einfahren in den Bearbeitungsbereich im wesentlichen durch die gesamte zu bearbeitende Länge den Bearbeitungsbereich gefahren wird und der Ar­ beitshub in einer Rückbewegung des Werkzeugs durch­ geführt wird.

3. Verfahren nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekenn­ zeichnet, daß das Werkzeug zum Arbeitshub langsamer axial bewegt wird als beim Einfahren.

4. Verfahren nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß das Werkzeug wenigstens ein zweites Mal mit entsprechend dem Fertigmaß fest angestelltem Honbelag durch den Bearbeitungsbereich bewegt und ggf. am Bearbeitungsende die Honbeläge wieder eingezogen wird.

5. Verfahren nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß das Werkzeug beim Ein­ fahren von nicht ausstellbaren Führungsbelägen am Werkstück geführt wird.

6. Verfahren nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß das Werkzeug vor Beginn des Arbeitshubes einige Kurzhübe ausführt.

7. Verfahren nach Anspruch 6, dadurch gekennzeichnet, daß die Kurzhübe am maschinenfernen Ende des Bear­ beitungsbereichs durchgeführt werden.

8. Verfahren nach Anspruch 6 oder 7, dadurch gekenn­ zeichnet, daß die Kurzhübe von einem anderen Honbe­ lag ausgeführt werden als der Arbeitshub.

9. Verfahren nach einem der Ansprüche 6 bis 8, dadurch gekennzeichnet, daß die Kurzhübe unter dem Bearbei­ tungsfortschritt angepaßter Anstellung erfolgen und dann, ggf. maßgesteuert, die Einleitung des mit Festmaßeinstellung erfolgenden Arbeitshubes durchge­ führt wird.

10. Verfahren nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß die Aufweitung der Kalibrierzone auf Fertigmaß im Bearbeitungsbereich vorgenommen wird.

11. Honwerkzeug, insbesondere zur Durchführung des Verfahrens nach einem der vorhergehenden Ansprüche, mit wenigstens einem Honbelag (21), der zumindest im angestellten Zustand eine sich erweiternde Schneid­ zone und eine von einem Anstellmechanismus (25) anstellbare und entsprechend dem Fertigmaß fest­ stellbare Kalibrierzone (34) aufweist, dadurch gekennzeichnet, daß der Anstellmechanismus (25) den Honbelag (2) nach erstmaligem, ohne wesentliche Bearbeitung vorgenommenen Durchfahren des Bearbeitungsbereiches (35), jedoch vor dem in entge­ gengesetzter Richtung (39) durchfahrenen Arbeitshub auf eine einem Fertigmaß entsprechende Anstellung feststellt.

12. Honwerkzeug nach Anspruch 11, dadurch gekennzeich­ net, daß es Führungsbeläge (52) aufweist, die vor­ zugsweise als in Werkzeugachsrichtung verlaufende, zwischen den Honbelägen (21) angeordnete, am Werk­ zeugkörper (12) befestigte Leisten (51) aus einem Verschleißschutzwerkstoff ausgebildet sind.

13. Honwerkzeug nach Anspruch 11 oder 12, dadurch ge­ kennzeichnet, daß es zwei gesondert voneinander anstellbare Honbelag-Gruppen (20 b, 60) aufweist, von denen eine Kurzhubhon-Gruppe (60) zur Durchführung von Kurz-Honhüben anstellbar ist und die andere Gruppe (20 b) mit der Schneid- und Kalibrierzone (33, 34) versehen ist.

14. Honwerkzeug nach Anspruch 13, dadurch gekennzeich­ net, daß die Kurzhub-Honbeläge (61) zur Durchführung des Arbeitshubes zusammen mit der anderen Gruppe (20 b) in Schneideingriff feststellbar sind, wobei sie vorzugsweise im Bereich der Kalibrierzone (34) angeordnet sind.

15. Honwerkzeug nach einem der Ansprüche 11 bis 14, dadurch gekennzeichnet, daß die Erweiterung der Schneidzone (33) bei der Anstellung der Honbeläge (21) änderbar ist.

16. Honwerkzeug nach einem der Ansprüche 11 bis 15, dadurch gekennzeichnet, daß es als Leistenwerkzeug ausgebildet ist und daß der Honbelag (21) ent­ sprechend den Schneid- und Kalibrierzonen (33, 34) sowie ggf. einem in Arbeitsrichtung (39) vor der Schneidzone (33) angeordnete Führungsabschnitt und einer hinter der Kalibrierzone (34) angeordneten Führungszone profiliert ist.

17. Honwerkzeug nach einem der Ansprüche 11 bis 16, dadurch gekennzeichnet, daß die Honleisten (20) nach Art eines einarmigen Hebels schwenkbar am Werkzeug­ körper (12) gelagert sind, wobei vorzugsweise die Schwenkachse am antriebsseitigen Ende der Honleiste (20) liegt.

18. Honwerkzeug nach einem der Ansprüche 11 bis 17, dadurch gekennzeichnet, daß der Anstellmechanismus (25) einen entsprechend dem Fertigmaß voreinstellba­ ren Anschlag (44) enthält.

19. Honmaschine, insbesondere zur Durchführung des Verfahrens nach einem der Ansprüche 1 bis 10, da­ durch gekennzeichnet, daß sie wenigstens eine ein Honwerkzeug (11, 11 b) aufnehmende, drehbare sowie axial in einem Einfahrhub durch den Bearbeitungsbe­ reich (35) bewegbare Spindel (14) aufweist, die zumindest teilweise eine Anstellvorrichtung (16) zur Anstellung der Honbeläge (21, 61) des Honwerkzeugs (11, 11 b) auf einen einem Fertigmaß entsprechenden Wert nach dem Einfahr-Hub durch den Bearbeitungsbe­ reich (35) und zur Blockierung dieser Anstellung während des anschließenden Arbeits-Rückhubes (39) aufnimmt.

20. Honmaschine nach Anspruch 19, dadurch gekennzeich­ net, daß die Anstellvorrichtung (16) zur Anstellung zweier unterschiedlicher Gruppen von Honbelägen (21, 61) ausgebildet ist.

21. Honmaschine nach Anspruch 19 oder 20, dadurch ge­ kennzeichnet, daß die Spindel (14) beim Arbeits- Rückhub (39) vorzugsweise mit geringerer Axialhubge­ schwindigkeit als beim Einfahrhub bewegbar ist, wobei die Arbeits-Axialhubgeschwindigkeit ca. ein Zehntel bis ein Dreißigstel der Umfangsgeschwindig­ keit des Honwerkzeugs (11, 11 b) beträgt.

22. Honmaschine nach einem der Ansprüche 19 bis 21, dadurch gekennzeichnet, daß eine während der Bear­ beitung messende Meßeinrichtung (65, 68) vorgesehen ist, die eine Blockiereinrichtung für die Anstell­ vorrichtung (16) und ggf. eine Auslösung der Hubein­ richtung (69) zur Durchführung des Arbeits-Rückhubes (39) steuert.