DE102021213090A1

DE102021213090A1 - Honing tool and method of making a honing tool

Info

Publication number: DE102021213090A1
Application number: DE102021213090.9A
Authority: DE
Inventors: Oliver Bachmann; Giorgio Iannuzzi; Robert Kapp; Florian Kranichsfeld; Joachim Weiblen
Original assignee: Elgan Diamantwerkzeuge & Co GmbH KG; Elgan Diamantwerkzeuge GmbH and Co KG
Current assignee: Elgan Diamantwerkzeuge & Co GmbH KG; Elgan Diamantwerkzeuge GmbH and Co KG
Priority date: 2021-11-22
Filing date: 2021-11-22
Publication date: 2023-05-25
Also published as: MX2024006125A; WO2023089025A1; EP4436747A1; CN118284492A

Abstract

Ein Honwerkzeug (100) zur Bearbeitung einer Innenfläche einer Bohrung in einem Werkstück mithilfe mindestens einer Honoperation umfasst einen Werkzeugkörper (110), der eine Werkzeugachse (112) definiert, eine zur Werkzeugachse koaxiale Führungsbohrung (115) zur Aufnahme von zwei unabhängig voneinander axial verschiebbaren Zustellelementen sowie eine Vielzahl von Führungsöffnungen (160) aufweist, die über den Umfang des Werkzeugkörpers (110) verteilt sind und radial zur Werkzeugachse (112) von der Führungsbohrung (115) zu einer Außenseite des Werkzeugkörpers führen; eine Vielzahl von Schneidmittelträgern, die jeweils einen in Umfangsrichtung breiten Trägerabschnitt (152) mit einer Außenseite zur Aufnahme von Schneidmitteln und einen relativ zum Trägeranschnitt schmaleren Zustellabschnitt (158) aufweisen, der an der der Außenseite abgewandten Innenseite eine Schrägfläche zum Zusammenwirken mit einer zugeordneten Schrägfläche eines der zwei Zustellelemente aufweist, wobei die Zustellabschnitte von Schneidmittelträgern radial verschiebbar in jeweils einer der Führungsöffnungen aufgenommen sind und alle über das erste Zustellelement zustellbaren Schneidmittelträger eine erste Schneidgruppe und alle über das zweite Zustellelement zustellbaren Schneidmittelträger eine zweite Schneidgruppe bilden, wobei der Werkzeugkörper (110) vierzehn oder mehr Führungsöffnungen (160) aufweist, die eine ungleichmäßige Winkelteilung aufweisen in der Weise, dass eine oder mehrere der Führungsöffnungen ungleiche Winkelabstände (WA) zu den in Umfangrichtung unmittelbar benachbarten Führungsöffnungen aufweist.A honing tool (100) for machining an inner surface of a bore in a workpiece using at least one honing operation comprises a tool body (110) which defines a tool axis (112), a guide bore (115) which is coaxial with the tool axis and is intended to accommodate two feed elements which can be displaced axially independently of one another and a plurality of guide openings (160) distributed over the circumference of the tool body (110) and leading radially to the tool axis (112) from the guide bore (115) to an outside of the tool body; a large number of cutting means carriers, each of which has a carrier section (152) that is wide in the circumferential direction with an outer side for receiving cutting means and an infeed section (158) that is narrower relative to the carrier cut, which on the inner side facing away from the outer side has an inclined surface for cooperation with an associated inclined surface of a which has two infeed elements, wherein the infeed sections of cutting means carriers are received radially displaceably in one of the guide openings and all cutting means carriers that can be infeed via the first infeed element form a first cutting group and all cutting means carriers that can be infeed via the second infeed element form a second cutting group, the tool body (110) having fourteen or more guide openings (160) having an unequal angular pitch such that one or more of the guide openings are unequally angularly spaced (WA) from immediately circumferentially adjacent guide openings.

Description

ANWENDUNGSGEBIET UND STAND DER TECHNIKFIELD OF APPLICATION AND PRIOR ART

Die Erfindung betrifft ein Honwerkzeug zur Bearbeitung einer Bohrung in einem Werkstück gemäß dem Oberbegriff von Anspruch 1. Weiterhin betrifft die Erfindung ein Verfahren zur Herstellung eines Honwerkzeugs.The invention relates to a honing tool for machining a bore in a workpiece according to the preamble of claim 1. The invention also relates to a method for producing a honing tool.

Die qualitätsbestimmende Endbearbeitung von tribologisch beanspruchbaren Innenflächen von Bohrungen, wie z.B. Zylinderlaufflächen in Zylinderblöcken (Zylinderkurbelgehäusen) oder Zylinderlaufbuchsen, erfolgt in der Regel mittels des Feinbearbeitungsverfahrens „Honen“. Das Honen ist ein Zerspanungsverfahren mit geometrisch unbestimmten Schneiden, welches mit einem aufweitbaren Honwerkzeug durchgeführt wird. Das Bearbeitungsverfahren Honen arbeitet mit gebundenem Schneidkorn unter ständiger Flächenberührung zwischen der abrasiven Arbeitsfläche des Honwerkzeugs und der Bohrungsoberfläche. Die Schneidkörner sind in einem Bindungssystem (auch als „Bindung“ bezeichnet) gebunden und bilden gemeinsam mit dem Bindungssystem einen abrasiven Schneidbelag. Das Bindungssystem hat dabei die Aufgabe, die gebundenen Schneidkörner so lange festzuhalten, bis sie durch den Schneidprozess abgestumpft sind. Dann sollen sie freigegeben werden, so dass neue, noch scharfkantige Schneidkörner in Eingriff mit dem Werkstück gelangen können (Selbstschärfungseffekt).The quality-determining final machining of tribologically stressable inner surfaces of bores, such as cylinder running surfaces in cylinder blocks (cylinder crankcases) or cylinder liners, is usually carried out using the "honing" fine machining process. Honing is a machining process with geometrically undefined cutting edges, which is carried out with an expandable honing tool. The honing process works with bonded cutting grain with constant surface contact between the abrasive working surface of the honing tool and the bore surface. The cutting grains are bound in a bond system (also referred to as "bond") and together with the bond system form an abrasive cutting layer. The binding system has the task of holding the bound cutting grains in place until they are blunted by the cutting process. Then they should be released so that new, still sharp-edged cutting grains can engage with the workpiece (self-sharpening effect).

Bei einer typischen Honoperation wird das Honwerkzeug innerhalb der zu bearbeitenden Bohrung in Axialrichtung der Bohrung hin- und her bewegt und gleichzeitig zur Erzeugung einer der Hubbewegung überlagerten Drehbewegung mit geeigneter Drehzahl gedreht. Die am Honwerkzeug angebrachten Schneidmittel werden über das Zustellsystem mit einer radial zur Werkzeugachse wirkenden Andrückkraft an die zu bearbeitende Innenfläche angedrückt. Im Laufe des damit erzeugten Materialabtrags wird der wirksame Außenduchmesser des Honwerkzeug über das Zustellsystem allmählich vergrößert. Die Zustellung wird daher auch als „Aufweitung“ bezeichnet, das Zustellsystem auch als „Aufweitsystem“. Beim Honen entsteht in der Regel an der Innenfläche ein für die Honbearbeitung typisches Kreuzschliffmuster mit sich überkreuzenden Bearbeitungsspuren, die auch als „Honriefen“ bezeichnet werden.In a typical honing operation, the honing tool is moved back and forth within the bore to be machined in the axial direction of the bore and at the same time rotated at a suitable speed to produce a rotary motion superimposed on the lifting motion. The cutting means attached to the honing tool are pressed against the inner surface to be machined via the infeed system with a pressure force acting radially to the tool axis. As the material is removed, the effective outer diameter of the honing tool is gradually increased by the infeed system. The delivery is therefore also referred to as "expansion", the delivery system also as "expansion system". During honing, a cross-hatch pattern typical of honing with crossing traces of processing, which are also referred to as “honing marks”, usually occurs on the inner surface.

Ein Honwerkzeug der in dieser Anmeldung betrachteten Art ist ein Honwerkzeug mit Doppelzustellung bzw. mit Doppelaufweitung, also ein Honwerkzeug, das zwei unabhängig voneinander zustellbare Schneidgruppen aufweist. Damit können mehrstufige Bearbeitungsprozesse zum Teil ohne Werkzeugwechsel durchgeführt werden.A honing tool of the type considered in this application is a honing tool with double feed or with double expansion, ie a honing tool that has two cutting groups that can be fed independently of one another. This means that multi-stage machining processes can sometimes be carried out without changing tools.

Die DE 10 2019 201 465 A1 offenbart Honwerkzeuge mit Doppelzustellung, die an ihrem Werkzeugkörper zwei unabhängig voneinander zustellbare Schneidgruppen aufweisen. Eine erste Schneidgruppe hat mehrere radial zustellbare erste Schneidstoffträger, die an einer radialen Außenseite einen Umfangswinkelbereich von mindestens 20° abdecken und an der Außenseite ein einziges in Umfangsrichtung breites erstes Schneidmittel oder mehrere schmale erste Schneidmittel tragen, die mit gegenseitigem Abstand zueinander angeordnet sind. Eine zweite Schneidgruppe hat mehrere radial zustellbare zweite Schneidmittelträger, die an ihrer radialen Außenseite jeweils eine einzelnes schmales zweites Schneidmittel in Form einer Schneidleiste tragen. Alle Schneidmittel der ersten und der zweiten Schneidgruppe sind in einem axial kurzen Schneidbereich angeordnet, der eine in Axialrichtung gemessene Länge aufweist, die wesentlich kleiner ist als ein wirksamer Außendurchmesser der Schneidgruppen bei vollständig zurückgezogenen Schneidmitteln.The DE 10 2019 201 465 A1 discloses honing tools with double infeed, which have two independently infeed cutting groups on their tool body. A first cutting group has a plurality of radially advanceable first cutting material carriers which cover a circumferential angle range of at least 20° on a radial outside and carry on the outside a single first cutting means which is wide in the circumferential direction or several narrow first cutting means which are arranged at a mutual distance from one another. A second cutting group has a plurality of second cutting means carriers which can be advanced radially and which each carry a single, narrow second cutting means in the form of a cutting strip on their radial outside. All of the cutting means of the first and second cutting groups are located in an axially short cutting area having a length measured in the axial direction which is substantially smaller than an effective outer diameter of the cutting groups when the cutting means is fully retracted.

Die WO 2018/149696 A1 (vgl. DE 10 2017 202 573 A1 ) offenbart u.a. Honwerkzeuge mit Doppelaufweitung. Bei einer ersten Gruppe sind die Schneidmittel ohne Zwischenschaltung einer elastischen Zwischenschicht direkt auf dem zugeordneten Schneidmittelträger befestigt und starr mit den Schneidmittelträger verbunden. Bei der zweiten Gruppe sind die Schneidmittel individuell nachgiebig über eine elastische Zwischenschicht auf dem zugeordneten Schneidmittelträger befestigt.The WO 2018/149696 A1 (see. DE 10 2017 202 573 A1 ) discloses, inter alia, honing tools with double expansion. In a first group, the cutting means are fastened directly to the associated cutting means carrier and are rigidly connected to the cutting means carrier, without the interposition of an elastic intermediate layer. In the second group, the cutting means are individually flexibly attached to the associated cutting means carrier via an elastic intermediate layer.

AUFGABE UND LÖSUNGTASK AND SOLUTION

Es ist eine Aufgabe der Erfindung, ein Honwerkzeug bereitzustellen, das für unterschiedliche Honaufgaben geeignet ist oder mit nur geringem Aufwand für unterschiedliche Aufgaben konfiguriert werden kann. Insbesondere sollen damit Oberflächen höchsten Qualität erzeugt werden können.It is an object of the invention to provide a honing tool that is suitable for different honing tasks or that can be configured for different tasks with only little effort. In particular, it should be possible to produce surfaces of the highest quality.

Zur Lösung dieser Aufgabe stellt die Erfindung ein Honwerkzeug mit den Merkmalen von Anspruch 1 bereit. Weiterhin wird ein Verfahren zur Herstellung eines Honwerkzeugs mit den Merkmalen von Anspruch 13 bereitgestellt. Vorteilhafte Weiterbildungen sind in den abhängigen Ansprüchen angegeben. Der Wortlaut sämtlicher Ansprüche wird durch Bezugnahme zum Inhalt der Beschreibung gemacht.To solve this problem, the invention provides a honing tool with the features of claim 1 ready. Furthermore, a method for producing a honing tool with the features of claim 13 is provided. Advantageous developments are specified in the dependent claims. The wording of all claims is incorporated into the description by reference.

Das Honwerkzeug ist ein Honwerkzeug mit Doppelzustellung bzw. Doppelaufweitung, was bedeutet, dass am Werkzeugkörper zwei unabhängig voneinander zustellbare Schneidgruppen angebracht sind. Jede der Schneidgruppen umfasst mehrere Schneidmittelträger, die gemeinsam über axiale Verschiebung des zugeordneten Zustellelements bzw. Aufweitelements radial zugestellt werden können. Eine Besonderheit besteht darin, dass der Werkzeugkörper vierzehn oder mehr Führungsöffnungen aufweist. Die Führungsöffnungen weisen eine ungleiche Winkelteilung auf in der Weise, dass eine oder mehrere der Führungsöffnungen ungleiche Winkelabstände zu den beiden in Umfangsrichtung unmittelbar benachbarten Führungsöffnungen aufweisen.The honing tool is a honing tool with double infeed or double expansion, which means that two independently infeed groups of cutting edges are attached to the tool body are needed. Each of the cutting groups comprises a plurality of cutting-means carriers which can be radially infed together by axial displacement of the associated infeed element or expansion element. A special feature is that the tool body has fourteen or more guide openings. The guide openings have an unequal angular spacing in such a way that one or more of the guide openings have unequal angular distances to the two guide openings that are immediately adjacent in the circumferential direction.

Unmittelbar benachbart bedeutet insbesondere, dass zwischen unmittelbar benachbarten Führungsöffnungen keine Führungsleiste angeordnet ist. Unterschiede der Winkelabstände können z.B. in der Größenordnung von ca. 1° oder darüber liegen, z.B. im Bereich von 0.8° bis 3°.Directly adjacent means in particular that no guide strip is arranged between directly adjacent guide openings. Differences in the angular distances can, for example, be on the order of about 1° or more, for example in the range from 0.8° to 3°.

Die beanspruchte Erfindung gemäß dieser Formulierung hat sich in der Praxis in mehreren Aspekten als sehr vorteilhaft gegenüber herkömmlichen Honwerkzeugen mit Doppelaufweitung erwiesen.The claimed invention as formulated in this way has been found in practice to be very advantageous over conventional double flared honing tools in several respects.

Honwerkzeuge gemäß dieser Formulierung der Erfindung unterscheiden sich von herkömmlichen Honwerkzeugen mit Doppelzustellung unter anderem durch die große Anzahl von vierzehn oder mehr Führungsöffnungen, in die jeweils ein einzelner Schneidmittelträger eingesetzt werden kann, dessen in Umfangsrichtung relativ breite Außenseite mit Schneidmitteln belegt sein kann. Damit sind im Vergleich zum Stand der Technik erhöhte Schneidleistenflächen möglich in dem Sinne, dass größere Anteile des Umfangs mit Schneidmittel belegt sein können. Hinzu kommt die ungleichmäßige Winkelteilung, die sich von klassischen Winkelteilungen unterscheidet. Als klassische Winkelteilung wird hier eine Winkelteilung bezeichnet, bei der die Führungsöffnungen gleichmäßig über den Umfang des Werkzeugkörpers verteilt sind, so dass beispielsweise zwölf Führungsöffnungen mit jeweils 30° Winkelabstand oder acht Führungsöffnungen mit jeweils 45° Winkelabstand oder sechs Führungsöffnungen mit jeweils 60° Winkelabstand vorliegen.Honing tools according to this formulation of the invention differ from conventional honing tools with double infeed, among other things, by the large number of fourteen or more guide openings, in each of which a single cutting means carrier can be inserted, the outer side of which, in the circumferential direction, is relatively wide can be occupied by cutting means. In comparison to the prior art, increased cutting strip surfaces are thus possible in the sense that larger parts of the circumference can be covered with cutting means. Added to this is the uneven angular pitch, which differs from classic angular pitches. A classic angular division is an angular division in which the guide openings are distributed evenly over the circumference of the tool body, so that, for example, there are twelve guide openings each with an angular spacing of 30° or eight guide openings each with an angular spacing of 45° or six guide openings each with an angular spacing of 60°.

Es hat sich gezeigt, dass sich durch die gewisse Asymmetrie in Verbindung mit der großen Anzahl von Führungsöffnungen Honwerkzeuge dieser Art besonders flexibel und vorteilhaft für diverse Anwendungen nutzen lassen und sehr gute Ergebnisse hinsichtlich Form- und Oberflächenqualität erzeugen können. Dabei ergeben sich unter anderem verbesserte Formwerte und Rundheitswerte, was auf eine bessere Abstützung der Schneidleisten im Werkstück zurückgeführt wird. Zudem konnten gleichmäßigere Oberflächenkennwerte erzielt werden, was u.a. auf die Möglichkeit relativ hoher Flächenanteile von Schneidmitteln und dadurch erforderliche geringere spezifische Anpressdrücke zurückgeführt wird. Zudem ergeben sich durch erhöhte Schneidmittelflächen über den Umfang vergleichsweise hohe Standzeiten. Weiterhin eröffnet die große Anzahl von Führungsöffnungen in Verbindung mit der ungleichmäßigen Winkelteilung zwischen den Führungsöffnungen die Möglichkeit, derartige Honwerkzeuge sehr flexibel für unterschiedliche Anwendungen zu konfigurieren, indem der Werkzeugkörper mit entsprechend aufgeteilten und ausgelegten Schneidmittelträgern bestückt wird. Es können somit unterschiedliche erste und zweite Schneidgruppen gebildet werden, deren Gruppenmitglieder zweckmäßig über den Umfang verteilt werden können mit unterschiedlichen Graden an Symmetrie bzw. Asymmetrie. Schließlich scheint die Asymmetrie der Winkelteilung die Neigung zur Erzeugung von Schwingungen beim Honen zu reduzieren, was sich u.a. positiv auf die erzielbaren Form- und Oberflächenqualitäten auswirkt.It has been shown that due to the certain asymmetry in connection with the large number of guide openings, honing tools of this type can be used particularly flexibly and advantageously for various applications and can produce very good results in terms of shape and surface quality. Among other things, this results in improved form values and roundness values, which is attributed to better support of the cutting sticks in the workpiece. In addition, more uniform surface characteristics could be achieved, which is attributed, among other things, to the possibility of relatively high surface proportions of cutting media and the resulting lower specific contact pressures required. In addition, comparatively long service lives result from increased cutting surface areas over the circumference. Furthermore, the large number of guide openings in connection with the non-uniform angular division between the guide openings opens up the possibility of configuring such honing tools very flexibly for different applications by equipping the tool body with appropriately divided and designed cutting means carriers. Different first and second cutting groups can thus be formed, the group members of which can be expediently distributed over the circumference with different degrees of symmetry or asymmetry. Finally, the asymmetry of the angular pitch seems to reduce the tendency to generate vibrations during honing, which has a positive effect on the shape and surface qualities that can be achieved.

Vorzugsweise ist die Anzahl der Führungsöffnungen eine gerade Zahl, also eine durch zwei teilbare Zahl, wobei Führungsöffnungen einander paarweise diametral zur Werkzeugachse gegenüberliegen. Werden am Werkzeugkörper an paarweise diametral gegenüberliegenden Stellen identische Schneidmittelträger mit in identischer Weise angebrachten Schneidmitteln angebracht, die zur gleichen Schneidgruppe gehören und somit gemeinsam zugestellt werden, so wird dadurch eine Stabilisierung der Werkzeugposition in der Bohrung erreicht, was sich vorteilhaft auf die Bohrungsqualität auswirkt.The number of guide openings is preferably an even number, ie a number that can be divided by two, guide openings being arranged in pairs diametrically opposite one another with respect to the tool axis. If identical cutting tool carriers are attached to the tool body at pairs of diametrically opposite points with cutting tools attached in an identical manner, which belong to the same cutting group and are therefore fed together, the tool position in the bore is stabilized, which has an advantageous effect on the bore quality.

Als besonders vorteilhaft hat es sich herausgestellt, wenn die Anzahl der Führungsöffnungen nicht durch vier teilbar ist. Beispielsweise kann der Werkzeugkörper genau 14 (vierzehn) Führungsöffnungen oder genau 18 (achtzehn) Führungsöffnungen oder genau 22 (zweiundzwanzig) Führungsöffnungen aufweisen. Diese können über den Umfang des Werkzeugkörpers so verteilt werden, dass zwar eine zwei-zählige Rotationssymmetrie um die Werkzeugachse vorliegt, aber keine Spiegelsymmetrie in Bezug auf eine Ebene, die die Werkzeugachse enthält. Es ist also ein gewisses Maß an Asymmetrie möglich.It has proven particularly advantageous if the number of guide openings cannot be divided by four. For example, the tool body may have exactly 14 (fourteen) pilot holes, or exactly 18 (eighteen) pilot holes, or exactly 22 (twenty-two) pilot holes. These can be distributed over the circumference of the tool body in such a way that there is twofold rotational symmetry about the tool axis, but no mirror symmetry with respect to a plane containing the tool axis. So some degree of asymmetry is possible.

Im Rahmen der beanspruchten Erfindung sind Honwerkzeuge mit unterschiedlichen Verteilungen von Schneidmittelträgern zwischen der ersten und der zweiten Schneidgruppe möglich. Für die Zwecke dieser Anmeldung soll der Begriff „Teilung“ die Anzahl der Führungsöffnungen bezeichnen, so dass eine „14er Teilung“ einem Honwerkzeug mit 14 über den Umfang verteilten Führungsöffnungen entspricht. Im Unterschied dazu bezieht sich der Begriff „Winkelteilung“ auf die in Umfangsrichtung gemessenen Winkelabstände zwischen den Führungsöffnungen. Dabei werden die Winkelabstände jeweils zwischen den in Umfangsrichtung liegenden Mitten benachbarter Führungsöffnungen gemessen. Eine ungleichmäßige Winkelteilung bedeutet dann u.a., dass die ungleichen Winkelabstände zwischen unmittelbar benachbarten Führungsöffnungen sich in einem Maß unterscheiden, das deutlich außerhalb der Fertigungstoleranzen liegt, so dass ungleiche Winkelabstände beispielsweise mindestens 1° Winkelunterschied bedeuten können.Honing tools with different distributions of cutting means carriers between the first and the second cutting group are possible within the scope of the claimed invention. For the purposes of this application, the term "pitch" is intended to denote the number of guide openings, so that a "pitch of 14" corresponds to a honing tool with 14 guide openings distributed over the circumference. In contrast, the term refers to "Angular division" refers to the angular distances between the guide openings measured in the circumferential direction. The angular distances are measured between the centers of adjacent guide openings in the circumferential direction. An uneven angular division then means, among other things, that the unequal angular distances between immediately adjacent guide openings differ to an extent that is clearly outside the manufacturing tolerances, so that unequal angular distances can mean, for example, at least 1° angular difference.

Bei bevorzugten Ausführungsformen wird die Aufteilung der Schneidmittelträger zwischen erster und zweiter Schneidgruppe so getroffen, dass eine bei einer Gesamtzahl von T Schneidmittelträgern eine Schneidgruppe eine Anzahl von T/2-1 Schneidmittelträger und die andere Schneidgruppe eine Anzahl von T/2+1 Schneidmittelträger aufweist. In einem Ausführungsbeispiel mit genau vierzehn Führungsöffnungen hat demnach eine Schneidgruppe genau sechs und die andere Schneidgruppe genau acht Schneidmittelträger. Diese können auf unterschiedliche Weise über den Umfang des Werkzeugkörpers verteilt sein, wobei als Randbedingung berücksichtigt wird, dass an jeweils diametral gegenüberliegenden Führungsöffnungen zueinander identische, mit Schneidmitteln bestückten Schneidmittelträger derselben Schneidgruppe angeordnet sind.In preferred embodiments, the distribution of the cutting means carriers between the first and second cutting group is made such that, with a total number of T cutting means carriers, one cutting means group has a number of T/2-1 cutting means carriers and the other cutting group has a number of T/2+1 cutting means carriers. In an exemplary embodiment with exactly fourteen guide openings, one cutting group has exactly six and the other cutting group has exactly eight cutting-means carriers. These can be distributed in different ways over the circumference of the tool body, taking into account as a boundary condition that mutually identical cutting means carriers equipped with cutting means of the same cutting group are arranged at diametrically opposite guide openings.

Bei manchen Ausführungsformen weist das Honwerkzeug eine Führungsgruppe mit mehreren nicht-schneidenden Führungsleisten auf, die gemäß einer ungleichmäßigen Winkelteilung über den Umfang des Werkzeugkörpers verteilt am Werkzeugkörper angeordnet sind.In some embodiments, the honing tool has a guide assembly with a plurality of non-cutting guide pads that are disposed on the tool body along the circumference of the tool body according to a non-uniform angular pitch.

Vorzugsweise sind vier nicht-schneidende Führungsleisten paarweise diametral gegenüberliegend am Werkzeugkörper derart angeordnet, dass Werkzeugkörper-Segmente, die zwischen in Umfangsrichtung unmittelbar benachbarten Führungsleisten liegen, paarweise unterschiedliche Umfangsbreiten aufweisen. Vorzugsweise ist die Aufteilung so, dass in den Werkzeugkörper-Segmenten mit der größeren Umfangsbreite eine Anzahl N und in den Werkzeugkörper-Segmenten mit der kleineren Umfangsbreite eine Anzahl N - 1 von Führungsöffnungen unmittelbar nebeneinander angeordnet sind.Four non-cutting guide strips are preferably arranged in pairs diametrically opposite one another on the tool body in such a way that tool body segments which lie between directly adjacent guide strips in the circumferential direction have different circumferential widths in pairs. Preferably, the division is such that in the tool body segments with the greater circumferential width, a number N and in the tool body segments with the smaller circumferential width, a number N−1 of guide openings are arranged directly next to one another.

Eine besonders hohe Flexibilität für unterschiedliche Anwendungsfälle lässt sich gemäß einer Weiterbildung dadurch erzielen, dass die Führungsöffnungen und/oder die Schneidmittelträger eine axiale Länge aufweisen, die größer als 50 % des maximalen wirksamen Außendurchmessers des Honwerkzeugs ist. Die axiale Länge kann mehr als 80 % dieses Außendurchmessers betragen, sie kann ggf. größer als dieser Außendurchmesser sein. Damit kann ein entsprechend axial langer Schneidbereich realisiert werden.According to a development, a particularly high degree of flexibility for different applications can be achieved in that the guide openings and/or the cutting-means carriers have an axial length that is greater than 50% of the maximum effective outer diameter of the honing tool. The axial length can be more than 80% of this outside diameter, it can possibly be larger than this outside diameter. A correspondingly axially long cutting area can thus be realized.

Es ist jedoch dennoch möglich, das Honwerkzeug so zu konfigurieren, dass Schneidmittel nur in einem axial deutlich kürzeren Bereich wirksam werden. Dies wird unter anderem dadurch ermöglicht, dass die Trägerabschnitte mit unterschiedlich langen Schneidleisten bestückt werden können. Um eine große Flexibilität hinsichtlich der Verteilung der Schneidmittel über den Umfang des Honwerkzeugs zu erreichen, ist bei bevorzugten Ausführungsformen vorgesehen, dass die Trägerabschnitte an ihren Außenseiten mehrere, vorzugsweise zwei, drei oder vier, zueinander parallele Aufnahmenuten zur Aufnahme jeweils einer leistenförmigen Schneidmitteleinheit (Schneidleiste) aufweisen. Eine solche Schneidmitteleinheit kann beispielsweise eine schmale plattenförmige Sohle aus Metall umfassen, auf der direkt oder unter Zwischenlage einer Haftschicht oder dergleichen der eigentliche Schneidmittelbelag (Schneidkörner in entsprechender Bindung) aufgebracht ist. Je nach Auslegung der Schneidmittelträger können die Schneidmittel mit unterschiedlich breiten Schneidmitteln bestückt werden. Auch eine Bestückung mit einer einzigen relativ langen Einzelleiste ist möglich. Die Aufnahmenuten müssen nicht mit Schneidmitteleinheiten bestückt werden, die im Wesentlichen die gesamte Länge einer Aufnahmenut ausfüllen. Es ist auch möglich, in einer langen Aufnahmenut eine deutlich kürzere leistenförmige Schneidmitteleinheit zu befestigen, beispielsweise mit einer Länge, die weniger als 50 % der axialen Länge des Trägerabschnitts entspricht. Damit können derartige Honwerkzeuge auch so konfiguriert werden, dass alle Schneidmittel in einem axial relativ kurzen Schneidbereich untergebracht sind, dessen axiale Länge kleiner sein kann als der wirksame Außendurchmesser des Honwerkzeugs.However, it is still possible to configure the honing tool in such a way that cutting means only become effective in an axially significantly shorter area. This is made possible, among other things, by the fact that the carrier sections can be fitted with cutting strips of different lengths. In order to achieve a high degree of flexibility with regard to the distribution of the cutting means over the circumference of the honing tool, it is provided in preferred embodiments that the support sections have several, preferably two, three or four, mutually parallel receiving grooves on their outer sides for receiving a strip-shaped cutting means unit (cutting strip) exhibit. Such a cutting means unit can, for example, comprise a narrow plate-shaped base made of metal, on which the actual cutting means coating (cutting grains in a corresponding bond) is applied directly or with an adhesive layer or the like in between. Depending on the design of the cutting means carrier, the cutting means can be fitted with cutting means of different widths. Equipping with a single relatively long individual bar is also possible. The receiving grooves do not have to be equipped with cutting-means units that essentially fill the entire length of a receiving groove. It is also possible to fasten a significantly shorter strip-shaped cutting means unit in a long receiving groove, for example with a length that corresponds to less than 50% of the axial length of the carrier section. Honing tools of this type can thus also be configured in such a way that all the cutting means are accommodated in an axially relatively short cutting area, the axial length of which can be smaller than the effective outside diameter of the honing tool.

Derartige Honwerkzeuge können z.B. dann vorteilhaft sein, wenn es darum geht, Bohrungen mit Flaschenform, Konusform oder Tonnenform zu bearbeiten und/oder zu erzeugen.Such honing tools can be advantageous, for example, when it comes to machining and/or producing bottle-shaped, cone-shaped or barrel-shaped bores.

Die Erfindung betrifft auch ein Verfahren zur Herstellung eines Honwerkzeugs zur Bearbeitung einer Innenfläche einer Bohrung in einem Werkstück. Bei dem Verfahren wird ein Werkzeugkörper, der entsprechend der beanspruchten Erfindung ausgestaltet ist, mit einer Vielzahl von Schneidmittelträgern der beschriebenen Art und zugeordneten Zustellelementen bestückt. Durch die Bestückung des Werkzeugkörpers mit Schneidmittelträgern und Zustellelementen können unterschiedliche Konfigurationen des Honwerkzeugs realisiert werden, die gut an die jeweilige Bearbeitungsaufgabe angepasst sein können.The invention also relates to a method for producing a honing tool for machining an inner surface of a bore in a workpiece. In the method, a tool body, which is designed in accordance with the claimed invention, is equipped with a large number of cutting-means carriers of the type described and associated infeed elements. By equipping the tool body with cutting tool carriers and infeed elements, different configurations of the honing tool can be implemented, which can be well adapted to the respective machining task.

Figurenlistecharacter list

Weitere Vorteile und Aspekte der Erfindung ergeben sich aus den Ansprüchen und aus der Beschreibung von Ausführungsbeispielen der Erfindung, die nachfolgend anhand der Figuren erläutert sind.

1 zeigt eine schrägperspektivische Darstellung eines Honwerkzeugs gemäß einer Ausführungsform der Erfindung;
2 zeigt einen Längsschnitt in einer Ebene, die mittig durch Führungsöffnungen führt.
3 zeigt einen Längsschnitt in einer Ebene, die mittig durch Führungsleisten und Messdüsenbohrungen führt;
4 zeigt einen senkrecht zur Werkzeugachse geführten Schnitt durch einen nicht bestückten Werkzeugkörper;
5 bis 8 zeigen unterschiedliche Konfigurationen für die Bestückung des Honwerkzeugs;
9 bis 13 zeigen unterschiedliche Möglichkeiten zur Bestückung von Schneidmittelträgern mit Schneidmitteln.

Further advantages and aspects of the invention result from the claims and from the description of exemplary embodiments of the invention, which are explained below with reference to the figures.

1 Figure 12 shows an oblique perspective view of a honing tool according to an embodiment of the invention;
2 shows a longitudinal section in a plane that leads centrally through guide openings.
3 shows a longitudinal section in a plane that leads centrally through guide rails and measuring nozzle bores;
4 shows a section perpendicular to the tool axis through an untipped tool body;
5 until 8th show different configurations for equipping the honing tool;
9 until 13 show different options for equipping cutting tool holders with cutting tools.

DETAILLIERTE BESCHREIBUNG DER AUSFÜHRUNGSBEISPIELEDETAILED DESCRIPTION OF EXEMPLARY EMBODIMENTS

1 zeigt eine schrägperspektivische Darstellung eines Honwerkzeugs 100 gemäß einer Ausführungsform der Erfindung. 2 zeigt einen Längsschnitt in einer Ebene, die mittig durch Führungsöffnungen führt. 3 zeigt einen Längsschnitt in einer Ebene, die mittig durch Führungsleisten und Messdüsenbohrungen. 4 zeigt einen senkrecht zur Werkzeugachse geführten Schnitt durch den nicht bestückten Werkzeugkörper. 1 12 shows an oblique perspective view of a honing tool 100 according to an embodiment of the invention. 2 shows a longitudinal section in a plane that leads centrally through guide openings. 3 shows a longitudinal section in a plane that runs through the center of the guide rails and the measuring nozzle bores. 4 shows a section perpendicular to the tool axis through the untipped tool body.

Das Honwerkzeug ist zur Bearbeitung der Innenfläche einer Bohrung in einem Werkstück mittels Honens geeignet und bestimmt und ist im Beispielsfall dafür ausgelegt, Zylinderlaufflächen bei der Herstellung von Zylinderblöcken oder Zylinderlaufbuchsen für Hubkolbenmaschinen zu honen.The honing tool is suitable and intended for machining the inner surface of a bore in a workpiece by means of honing and, in the example, is designed to hone cylinder running surfaces in the manufacture of cylinder blocks or cylinder liners for reciprocating engines.

Das Honwerkzeug ist flexibel nutzbar und kann mithilfe weniger Handgriffe für unterschiedlichste Bearbeitungsaufgaben aufbereitet bzw. konfiguriert werden. Das Honwerkzeug kann z.B. in verschiedenen Konfigurationen zur Bearbeitung von kreiszylindrischen Bohrungen, also rotationssymmetrischen Bohrungen ohne axialen Konturverlauf, genutzt werden. Mit anderen Konfigurationen kann es auch zur Bearbeitung von rotationssymmetrischen Bohrungen genutzt werden, die Bohrungsabschnitte unterschiedlicher Durchmesser und/oder unterschiedlicher Gestalt haben, beispielsweise flaschenförmigen Bohrungen, tonnenförmigen Bohrungen und/oder Bohrungen, die mindestens einen konusförmigen Bohrungsabschnitt mit axial kontinuierlich veränderlichem Durchmesser aufweisen.The honing tool can be used flexibly and can be prepared or configured for a wide variety of machining tasks in just a few simple steps. The honing tool can, for example, be used in various configurations for machining circular-cylindrical bores, i.e. rotationally symmetrical bores without an axial contour. With other configurations, it can also be used to machine rotationally symmetrical bores that have bore sections of different diameters and/or different shapes, for example bottle-shaped bores, barrel-shaped bores and/or bores that have at least one cone-shaped bore section with a continuously variable axial diameter.

Das Honwerkzeug hat einen aus einem Stahlwerkstoff gefertigten Werkstoffkörper 110, der eine Werkzeugachse 112 definiert, die gleichzeitig die Rotationsachse des Honwerkzeugs während der Honbearbeitung ist. Am spindelseitigen Ende des Honwerkzeugs befindet sich eine Kupplungsstruktur 120 zum Ankoppeln des Honwerkzeugs an eine Antriebsstange oder eine Arbeitsspindel einer Honmaschine oder einer anderen Bearbeitungsmaschine, welche eine Arbeitsspindel aufweist, die sowohl um die Spindelachse drehbar als auch parallel zur Spindelachse oszillierend hin- und her bewegbar ist. In 1 ist die Kupplungsstruktur 120 als funktionaler Teil einer Bajonettverbindung ausgelegt. Bei Ausführungsbeispielen zur Verwendung an der Arbeitsspindel eines Bearbeitungszentrums kann z.B. eine Kupplungsstruktur nach Art eines Hohlschaftkegels oder eines anderen Kegels vorgesehen sein.The honing tool has a material body 110 made from a steel material, which defines a tool axis 112, which is also the axis of rotation of the honing tool during honing. At the spindle-side end of the honing tool there is a coupling structure 120 for coupling the honing tool to a drive rod or a work spindle of a honing machine or another processing machine which has a work spindle which can be rotated around the spindle axis and oscillated back and forth parallel to the spindle axis . In 1 the coupling structure 120 is designed as a functional part of a bayonet connection. In exemplary embodiments for use on the work spindle of a machining center, a coupling structure in the manner of a hollow shank cone or another cone can be provided, for example.

In dem der Kupplungsstruktur 120 bzw. der (nicht dargestellten) Arbeitsspindel abgewandten Endabschnitt des Werkzeugkörpers befindet sich der Schneidbereich 130 des Honwerkzeugs, in welchem alle abrasiven Schneidmittel (in Form von Schneidleisten, generelles Bezugszeichen 170) angebracht sind. Der Schneidbereich 130 ist mehr oder weniger bündig mit dem spindelfernen Ende des Werkzeugkörpers im spindelabgewandten Endabschnitt des Werkzeugkörpers angeordnet, so dass gegebenenfalls auch Sacklochbohrungen bis zum Bohrungsgrund bearbeitet werden können. Innerhalb des Schneidbereichs 130 sind viele leistenförmige Schneidmittel 170 (im Folgenden auch als Schneidleisten bezeichnet) um den Umfang des Werkzeugkörpers verteilt angeordnet. Die Länge LSB des Schneidbereichs liegt hier zwischen 80% und 95% des Außendurchmessers AD des Honwerkzeugs. Der Außendurchmesser liegt im Beispiel in der Größenordnung um 80 mm, er kann z.B. im Bereich von 60 mm bis 90 mm liegen, ggf. aber auch darüber oder darunter.In the end section of the tool body facing away from the coupling structure 120 or the working spindle (not shown), there is the cutting area 130 of the honing tool, in which all abrasive cutting means (in the form of cutting strips, general reference number 170) are attached. The cutting area 130 is arranged more or less flush with the end of the tool body remote from the spindle in the end section of the tool body facing away from the spindle, so that blind holes can also be machined down to the bottom of the hole if necessary. Within the cutting area 130 there are many strip-shaped cutting means 170 (hereinafter also referred to as cutting strips) distributed around the circumference of the tool body. The length LSB of the cutting area is between 80% and 95% of the outer diameter AD of the honing tool. In the example, the outer diameter is of the order of 80 mm, it can be in the range of 60 mm to 90 mm, for example, but possibly also above or below.

Das Honwerkzeug 100 hat ein integriertes Gelenk 190, mit dessen Hilfe der Werkzeugkörper 110 begrenzt beweglich an dem Anschlussstück angekoppelt ist, welches zum Anschluss an die Arbeitsspindel der Bearbeitungsmaschine dient. Das Gelenk 180 ist im Beispielsfall als ein Kugelgelenk ausgebildet, bei dem die Gelenkkugel 192 am unteren Ende des Anschlussstücks ausgebildet ist, während die korrespondierenden Lagerelemente mit konkaven sphärischen Lagerflächen innerhalb des Werkzeugkörpers 110 angebracht sind. Hierdurch ist eine begrenzte Beweglichkeit des Werkzeugkörpers gegenüber dem Anschlussstück um eine unendliche Vielzahl von quer zur Werkzeugachse verlaufenden Richtungen möglich, wodurch das Honwerkzeug insbesondere bei der Nachbearbeitung von Bohrungsinnenflächen zur Verbesserung der Form- und Oberflächenqualität der Mantelflächen besonders gut folgen kann.The honing tool 100 has an integrated joint 190, with the aid of which the tool body 110 is coupled in a limitedly movable manner to the connection piece, which is used for connection to the work spindle of the processing machine. In the example, the joint 180 is designed as a ball joint, in which the joint ball 192 is formed at the lower end of the connection piece, while the corresponding bearing elements are attached with concave spherical bearing surfaces inside the tool body 110 . This means that the movement is limited tool body relative to the connecting piece in an infinite number of directions transverse to the tool axis, which means that the honing tool can follow particularly well, especially when finishing the inner surfaces of bores to improve the shape and surface quality of the lateral surfaces.

Bei dem Honwerkzeug 100 in 1 handelt es sich um ein Honwerkzeug mit Doppelaufweitung. Im Werkzeugkörper verläuft koaxial zur Werkzeugachse 112 eine Führungsbohrung 115 zur Aufnahme von zwei werkzeugseitigen Zustellelementen (bzw. Aufweitelementen). Beim einsatzfertig montierten Honwerkzeug sind ein rohrförmiges erstes Zustellelement 140-1 und ein darin koaxial geführtes zweites Zustellelement 140-2 in die Führungsbohrung eingeführt. Diese sind voneinander unabhängig axial verschiebbar. Jedes der Zustellelemente weist zwei axial versetzte konische Abschnitte 142-1 bzw. 142-2 auf, die hier als Zustellkonus oder Aufweitkonus bezeichnet werden und deren Mantelflächen eine axial verschiebbare Schrägfläche des Zustellsystems bilden.With the honing tool 100 in 1 is a honing tool with double expansion. In the tool body, a guide bore 115 runs coaxially to the tool axis 112 to accommodate two tool-side infeed elements (or expansion elements). When the honing tool is assembled ready for use, a tubular first feed element 140-1 and a second feed element 140-2 guided coaxially therein are inserted into the guide bore. These are independently axially displaceable. Each of the feed elements has two axially offset conical sections 142-1 and 142-2, which are referred to here as feed cones or expansion cones and whose lateral surfaces form an axially displaceable inclined surface of the feed system.

Der Werkzeugkörper weist mehrere axial langgestreckte Führungsöffnungen (generelles Bezugszeichen 160) auf, die radial zur Werkzeugachse von der Führungsbohrung 115 zur Außenseite des Werkzeugkörpers führen. Im Werkzeugkörper des Ausführungsbeispiels sind vierzehn Führungsöffnungen 160 ausgebildet, die gemäß einer ungleichmäßigen Winkelteilung über den Umfang verteilt sind. Eine ungleichmäßigen Winkelteilung bedeutet hier u.a., dass eine oder mehrere der Führungsöffnungen ungleiche Winkelabstände zu denjenigen Führungsöffnungen aufweisen, die ohne zwischenliegende Führungsleiste in Umfangrichtung unmittelbar benachbart liegen.The tool body has a plurality of axially elongate guide openings (general reference numeral 160) leading radially to the tool axis from the guide bore 115 to the outside of the tool body. In the tool body of the exemplary embodiment, fourteen guide openings 160 are formed, which are circumferentially distributed according to an uneven angular pitch. An uneven angular division means here, among other things, that one or more of the guide openings have unequal angular distances to those guide openings that are immediately adjacent in the circumferential direction without an intermediate guide strip.

An der Außenseite des Werkzeugkörper sind vier nicht zustellbare, nicht-schneidende Führungsleisten 190-1 bis 190-4 einer Führungsgruppe paarweise diametral gegenüberliegend angeordnet. Die Führungsleisten sind mit einer ungleichmäßigen Winkelteilung verteilt, so dass Werkzeugkörper-Segmente, die zwischen in Umfangsrichtung unmittelbar benachbarten Führungsleisten liegen, paarweise unterschiedliche Umfangsbreiten aufweisen. Diese liegen hier für die schmaleren Werkzeugkörper-Segmente WS-S bei ca. 78° und für die breiteren Werkzeugkörper-Segmente WS-B bei ca. 102°. In den breiteren Werkzeugkörper-Segmenten gibt es jeweils vier, in den schmaleren jeweils nur drei ohne zwischenliegende Führungsleisten unmittelbar nebeneinander angeordnete Führungsöffnungen. Die Führungsgruppe weist eine zweizählige Rotationssymmetrie in Bezug auf die Werkzeugachse auf.Four non-deliverable, non-cutting guide strips 190-1 to 190-4 of a guide group are arranged diametrically opposite one another in pairs on the outside of the tool body. The guide pads are distributed with an uneven angular pitch, so that tool body segments that lie between immediately adjacent guide pads in the circumferential direction have different circumferential widths in pairs. For the narrower WS-S tool body segments, these are around 78° and for the wider WS-B tool body segments around 102°. There are four guide openings in each of the wider tool body segments, and only three in the narrower ones, arranged directly next to one another without guide strips in between. The guide group has a two-fold rotational symmetry with respect to the tool axis.

Zwei diametral gegenüber liegende Führungsleisten 190-1 und 190-3 sind als Messleisten ausgelegt. Sie weisen im kupplungsferneren Teil des Schneidbereichs einen Messbereich mit drei axial zueinander versetzten Radialbohrungen 195 auf, die als Messdüsen eines pneumatischen Durchmesser-Messsystems genutzt werden können. Will man in einer bestimmten Messebene messen, werden die in dieser Ebene liegenden Radialbohrungen geöffnet, die jeweils nicht genutzten Radialbohrungen werden verschlossen.Two diametrically opposed guide rails 190-1 and 190-3 are designed as measuring rails. In the part of the cutting area that is farther from the coupling, they have a measuring area with three radial bores 195 that are offset axially relative to one another, which can be used as measuring nozzles of a pneumatic diameter measuring system. If you want to measure in a specific measuring plane, the radial bores in this plane are opened and the radial bores that are not used are closed.

In 4 ist besonders gut das Folgende zu erkennen. Jede der Führungsöffnungen definiert eine die Werkzeugachse 112 enthaltende Mittelebene 162, die mittig zwischen den zueinander parallelen seitlichen Begrenzungsflächen der Führungsöffnung liegt. Der Winkelabstand WA zu einer unmittelbar benachbarten Führungsöffnung entspricht dem Winkelabstand zwischen den Mittelebenen der zueinander benachbarten Führungsöffnungen. Innerhalb der schmaleren Werkzeugkörper-Segmente WS-S hat die mittlere Führungsöffnung 160-4 zu den jeweils in Umfangsrichtung in beiden Richtungen benachbarten Führungsöffnungen 160-3 und 160-5 denselben Winkelabstand von ca. 22°. Innerhalb der breiteren Werkzeugkörper-Segmente WS-B liegen die mittleren beiden Führungsöffnungen 160-14 und 160-1 in einem Winkelabstand von 22° zueinander, während jeweils zu den in Umfangsrichtung zwischen einer mittleren Führungsöffnung und einer nächsten Führungsleiste liegenden Führungsöffnung 160-2, 160-13 ein Winkelabstand von ca. 23° besteht.In 4 the following is particularly evident. Each of the guide openings defines a center plane 162 containing the tool axis 112, which lies centrally between the parallel lateral boundary surfaces of the guide opening. The angular distance WA to an immediately adjacent guide opening corresponds to the angular distance between the center planes of the guide openings that are adjacent to one another. Within the narrower tool body segments WS-S, the central guide opening 160-4 has the same angular spacing of approximately 22° from the guide openings 160-3 and 160-5, which are adjacent in both directions in the circumferential direction. Within the wider tool body segments WS-B, the two middle guide openings 160-14 and 160-1 are at an angular distance of 22° from one another, while the guide openings 160-2, 160 -13 there is an angular distance of approx. 23°.

Somit gilt für jede der beiden mittleren Führungsöffnungen 160-13 und 160-14, dass der Winkelabstand zu den jeweils beiden in Umfangsrichtung unmittelbar benachbarten Führungsöffnungen unterschiedlich ist. Die Unterschiede im Winkelabstand (ca. 1°) liegen deutlich außerhalb der Fertigungstoleranzen und in der Größenordnung einiger Prozent (z.B. von 2% bis 5%) des Absolutwerts des Winkelabstands. Diese ungleichmäßige Winkelverteilung findet sich aus Symmetriegründen auch auf der gegenüberliegenden Seite, also im anderen breiteren Werkzeugkörper-Segment.Thus, for each of the two middle guide openings 160-13 and 160-14, the angular distance to the two guide openings that are directly adjacent in the circumferential direction is different. The differences in the angular distance (approx. 1°) are well outside the manufacturing tolerances and in the order of a few percent (e.g. from 2% to 5%) of the absolute value of the angular distance. For reasons of symmetry, this uneven angular distribution is also found on the opposite side, i.e. in the other, wider tool body segment.

Diejenigen Führungsöffnungen, die mit einer zwischenliegenden Führungsleiste nur mittelbar nebeneinanderliegen, weisen jeweils einen Winkelabstand von ca. 34° auf. Somit ist die Winkelverteilung der Führungsöffnungen über den Umfang gekennzeichnet durch drei unterschiedliche Werte für Winkelabstände, nämlich viermal ca. 22°, zweimal ca. 23° und viermal ca. 34°. Es liegt somit auch in dieser Hinsicht eine ungleichmäßige bzw. asymmetrische Winkelteilung vor.Those guide openings that are only indirectly adjacent to one another with an intermediate guide strip each have an angular spacing of approximately 34°. Thus, the angular distribution of the guide openings over the circumference is characterized by three different values for angular distances, namely four times approximately 22°, twice approximately 23° and four times approximately 34°. In this respect, too, there is an uneven or asymmetrical angular division.

Beim einsatzfertig konfigurierten Honwerkzeug trägt der Werkzeugkörper 110 eine Vielzahl von Schneidmittelträgern (generelles Bezugszeichen 150). Bei den Schneidmittelträgern handelt es sich jeweils um einteilige, aus Stahlwerkstoff hergestellte Bauteile, die in sich im Wesentlichen starr sind. Jeder der Schneidmittelträger hat einen in Umfangsrichtung relativ breiten Trägerabschnitt 152, der an seine Außenseite mehrere, vorzugsweise zwei, drei oder vier, zueinander parallele, in einer gemeinsamen Ebene liegende Aufnahmenuten 156 zur Aufnahme jeweils einer leistenförmigen Schneidmitteleinheit aufweisen. Die Umfangsbreite der Trägerabschnitte liegt hier im Bereich von ca. 15° bis ca. 20°.When the honing tool is configured ready for use, the tool body 110 carries a multiplicity of cutting-means carriers (general reference number 150). The cutting means carriers are in each case one-piece components made of steel material, which are essentially rigid in themselves. Each of the cutting means carriers has a carrier section 152 which is relatively wide in the circumferential direction and which has on its outside several, preferably two, three or four, mutually parallel receiving grooves 156 lying in a common plane, each for receiving a strip-shaped cutting means unit. The circumferential width of the carrier sections is in the range from approx. 15° to approx. 20°.

An der im Wesentlichen ebenen Innenseite des Trägerabschnitts ragt ein zunächst plattenförmiger, dann sich etwas verjüngender Zustellabschnitt 158 nach innen. An der der Außenseite 154 abgewandten Innenseite des Zustellabschnitts befinden sich Schrägflächen, die mit einer korrespondierenden Schrägfläche eines axial verschiebbaren Zustellkonus nach Art eines Keilantriebs zusammenwirkt, so dass eine axiale Bewegung des Zustellkonus im Inneren des Werkzeugkörpers zu einer radialen Bewegung des Schneidmittelträgers führt. Der plattenförmige Teil des Zustellabschnitts 158 sitzt radial beweglich der im Wesentlichen rechteckförmigen Führungsöffnung 160 des Werkzeugkörpers, so dass eine Radialbewegung (radial zur Werkzeugachse 112) möglich ist, aber Kippbewegungen in Querrichtung dazu weitgehend vermieden werden. Die Schneidmittelträger werden mithilfe von zwei umlaufenden Schraubenfedern in die nach innen zurückgezogene Position vorgespannt, so dass die radiale Zustellung nach außen gegen die Kraft dieser Rückstellfedern erfolgt.On the essentially flat inner side of the carrier section, an infeed section 158, which is initially plate-shaped and then slightly narrows, protrudes inwards. On the inside of the infeed section facing away from the outside 154 there are inclined surfaces which interact with a corresponding inclined surface of an axially displaceable infeed cone in the manner of a wedge drive, so that an axial movement of the infeed cone inside the tool body leads to a radial movement of the cutting-means carrier. The plate-shaped part of the infeed section 158 sits radially movable in the essentially rectangular guide opening 160 of the tool body, so that a radial movement (radial to the tool axis 112) is possible, but tilting movements in the transverse direction thereto are largely avoided. The cutting element carriers are prestressed into the inwardly retracted position by means of two encircling coil springs, so that the radial delivery to the outside takes place against the force of these return springs.

Bei dem Ausführungsbeispiel sind alle Schneidmittel als in Umfangsrichtung schmale Schneidleisten ausgebildet, deren in Umfangsrichtung gemessene Breite BS klein gegenüber der axialen Länge LS ist. Ein Aspektverhältnis zwischen Länge LS und Breite BS kann beispielsweise im Bereich von 4:1 bis 55:1 liegen. Die axiale Länge LS fast so groß wie der maximale wirksame Außendurchmesser AD des Honwerkzeugs.In the exemplary embodiment, all the cutting means are designed as cutting strips which are narrow in the circumferential direction and whose width BS measured in the circumferential direction is small compared to the axial length LS. An aspect ratio between length LS and width BS can be in the range from 4:1 to 55:1, for example. The axial length LS almost as large as the maximum effective outer diameter AD of the honing tool.

Das Honwerkzeug 100 kann für unterschiedliche Bearbeitungsaufgaben ohne großen Aufwand konfiguriert werden. Für eine bestimmte Konfiguration sind in der Regel zwei Schritte notwendig. Ein erster Schritt umfasst das Bestücken des Werkzeugkörpers 110 mit Schneidmittelträgern, die mit geeigneten Schneidmitteln ausgestattet sind. Die Schneidmittelträger werden in der gewünschten Verteilung für die beiden Schneidgruppen in die jeweils dafür vorgesehenen Führungsöffnungen 160 von außen eingeführt.The honing tool 100 can be configured for different machining tasks without great effort. Two steps are usually necessary for a specific configuration. A first step includes equipping the tool body 110 with cutting means carriers that are equipped with suitable cutting means. The cutting means carriers are inserted from the outside into the guide openings 160 provided for them in the desired distribution for the two cutting groups.

Um zu erreichen, dass die zu einer Schneidgruppe gehörenden Schneidmittelträger gemeinsam zugestellt werden, während bei der Zustellung eines Zustellelements die Schneidmittelträger der anderen Gruppe nicht zugestellt werden, umfasst die Konfiguration als zweiten Schritt den Einbau entsprechender erster und zweiter Zustellelemente. Dies ist bei dem Honwerkzeug dadurch relativ einfach, da die Zustellelemente im eingebauten Zustand lediglich durch zwei radial nach innen eingreifende Schrauben gegen Herausfallen gesichert und in ihrer Position gehalten werden. Sollen die Zustellelemente ausgetauscht werden, so können die Halteschrauben herausgedreht und die Zustellelemente an der freien Stirnseite des Werkzeugkörpers aus diesem entnommen werden. Dann können für die gewünschte Konfiguration geeignete Zustellelemente in die Führungsbohrung 115 eingeführt und durch Eindrehen der Halteschraube gegen Herausfallen gesichert werden. Für jede spezifische Umfangsverteilung von Schneidmittelträgern auf erste und zweite Schneidgruppen gibt es einen Satz von ersten und zweiten Zustellelementen.In order to ensure that the cutting means carriers belonging to one cutting group are delivered together, while the cutting means carriers of the other group are not delivered when one delivery element is delivered, the configuration comprises, as a second step, the installation of corresponding first and second delivery elements. In the case of the honing tool, this is relatively easy because the feed elements are only secured against falling out and held in their position in the installed state by two screws engaging radially inwards. If the feed elements are to be exchanged, the retaining screws can be unscrewed and the feed elements can be removed from the tool body on the free end face thereof. Feed elements suitable for the desired configuration can then be inserted into the guide bore 115 and secured against falling out by screwing in the retaining screw. There is a set of first and second infeed elements for each specific circumferential distribution of cutting-means carriers on first and second cutting groups.

Anhand der 5 bis 8 werden nun einige von zahlreichen unterschiedlichen Konfigurationen für die Bestückung des Honwerkzeugs beispielhaft erläutert. Die 9 bis 13 veranschaulichen unterschiedliche Möglichkeiten, die Schneidmittelträger 150 mit einer geeigneten Anzahl von Aufnahmenuten auszustatten und die Aufnahmenuten mit unterschiedlichen Verteilungen und Arten von Schneidleisten zu bestücken.Based on 5 until 8th some of numerous different configurations for equipping the honing tool will now be explained by way of example. The 9 until 13 illustrate different possibilities for equipping the cutting means carrier 150 with a suitable number of receiving grooves and for equipping the receiving grooves with different distributions and types of cutting strips.

Die 5 bis 8 zeigen jeweils eine axiale Ansicht eines gebrauchsfertig bestückten Honwerkzeugs von der Unterseite. Das Honwerkzeug umfasst jeweils eine erste Schneidgruppe, deren Schneidmittelträger über ein erstes Zustellelement 140-1 gemeinsam zugestellt werden, sowie eine zweite Schneidgruppe, deren Schneidmittelträger gemeinsam über das zweite Zustellelement 140-2 zugestellt werden. Zur einfachen Unterscheidung der Schneidgruppen sind die Zustellabschnitte der Schneidmittelträger der ersten Schneidgruppe jeweils schwarz gekennzeichnet, während die Zustellabschnitte der zweiten Schneidgruppe hell erscheinen.The 5 until 8th each show an axial view of a ready-to-use equipped honing tool from below. The honing tool comprises a first cutting group, the cutting means carriers of which are fed together via a first feed element 140-1, and a second cutting group, the cutting means carriers of which are fed together via the second feed element 140-2. For easy differentiation of the cutting groups, the infeed sections of the cutting means carriers of the first cutting group are each marked in black, while the infeed sections of the second cutting group appear light.

Zu achten ist auch auf die Anzahl der im Querschnitt rechteckigen Aufnahmenuten 156 an den Trägerabschnitten der Schneidmittelträger. In den Beispielen sind jeweils Schneidmittelträger mit entweder drei oder vier äquidistanten Aufnahmenuten gleicher Dimensionen gezeigt. In allen dargestellten Ausführungsbeispielen haben die Schneidmittelträger 150 der ersten Schneidgruppe jeweils drei vergleichsweise breite Aufnahmenuten, während die Schneidmittelträger der zweiten Schneidgruppe jeweils vier etwas schmälere Aufnahmenuten aufweisen. Andere Aufteilungen sind möglich. Beispielsweise kann überall die gleiche Anzahl von Aufnahmenuten (z.B. zwei, drei oder vier) vorgesehen sein.Attention should also be paid to the number of receiving grooves 156, which are rectangular in cross-section, on the carrier sections of the cutting-means carriers. In the examples, cutting means carriers are shown with either three or four equidistant receiving grooves of the same dimensions. In all of the illustrated exemplary embodiments, the cutting-means carriers 150 of the first cutting group each have three comparatively wide receiving grooves, while the cutting-means carriers of the second cutting group each have four somewhat narrower receiving grooves point. Other divisions are possible. For example, the same number of receiving grooves (eg two, three or four) can be provided everywhere.

Die erste Schneidgruppe umfasst jeweils sechs Schneidmittelträger, während die zweite Schneidgruppe jeweils acht Schneidmittelträger umfasst. Die Anzahl der Aufnahmenuten an den Schneidmittelträgern entspricht somit jeweils der Hälfte der Anzahl von Schneidmittelträgern einer Schneidgruppe. Diese Aufteilung führt bei den Beispielen dazu, dass bei den Schneidmittelträgern der ersten Schneidgruppe pro Trägereinheit ein größerer Teil der Umfangsbreite mit Schneidmittel belegt ist als bei den Schneidmittelträgern der zweiten Schneidgruppe, wo entsprechend ein geringerer Anteil dessen Umfangsfläche der Schneidmittelträger mit Schneidmittel belegt ist. Es ist also bei allen Beispielen die Bedingung erfüllt, dass bei den Schneidmittelträgern derjenigen Schneidgruppe, die weniger Schneidmittelträger aufweist, deren Außenfläche in Umfangsrichtung gesehen dichter mit Schneidmittel belegt ist als bei den Schneidmittelträgern der Gruppe mit größerer Anzahl. Die Bestückung kann aber auch getauscht werden.The first cutting group comprises six cutting-means carriers, while the second cutting group comprises eight cutting-means carriers. The number of receiving grooves on the cutting-means carriers thus corresponds in each case to half the number of cutting-means carriers in a cutting group. In the examples, this division leads to the cutting means carriers of the first cutting group per carrier unit covering a larger part of the circumferential width with cutting means than the cutting means carriers of the second cutting group, where correspondingly a smaller proportion of the circumferential surface of the cutting means carrier is occupied by cutting means. In all examples, therefore, the condition is met that the cutting means carriers of the cutting group that has fewer cutting means carriers, the outer surface of which is covered more densely with cutting means, viewed in the circumferential direction, than the cutting means carriers of the group with a greater number. However, the equipment can also be exchanged.

5 zeigt eine erste Konfiguration der Aufteilung der ersten und zweiten Schneidgruppe. Hier sind alle Schneidmittelträger der ersten Schneidgruppe in Dreiergruppen unmittelbar nebeneinander angeordnet, das heißt ohne dazwischenliegende Schneidmittelträger der zweiten Schneidgruppe. Die vier Schneidmittelträger pro Seite der zweiten Schneidgruppe liegen ebenfalls unmittelbar nebeneinander. Die Mitglieder der ersten Schneidgruppe sind in den schmaleren Werkzeugkörper-Segmenten WS-S zwischen den näher beieinander liegenden Führungsleisten angeordnet. 5 Figure 12 shows a first configuration of the division of the first and second cutting groups. Here all the cutting means carriers of the first cutting group are arranged in groups of three directly next to one another, that is to say without intervening cutting means carriers of the second cutting group. The four cutting means carriers per side of the second cutting group are also located directly next to each other. The members of the first cutting group are located in the narrower tool body segments WS-S between the guide pads that are closer together.

Wenn alle Aufnahmenuten der Schneidmittelträger mit Schneidmittel bestückt sind, weist die erste Schneidgruppe somit 18 Schneidleisten auf, die zweite Schneidgruppe 32 Schneidleisten. Es müssen jedoch nicht alle Aufnahmenuten mit Schneidmittel belegt sein. Die 9 bis 13 zeigen beispielhaft unterschiedliche Möglichkeiten der Belegung von Aufnahmenuten, die hier gewählt werden können. Wenn alle Aufnahmenuten bestückt sind, kann mit dem Honwerkzeug eine ähnliche Schalenwirkung erreicht werden wie mit klassischen Schalenwerkzeugen, die zwei Paare von in Umfangsrichtung relativ breiten Honschalen aufweisen, allerdings mit besserer Kraftverteilung. Wegen dieser Ähnlichkeit mit traditionellen Schalenwerkzeugen kann die Konfiguration aus 5 auch als „Schalenaufteilung“ bezeichnet werden. Diese Aufteilung kann beispielsweise bei Bearbeitung von Zylinderbuchsen verwendet werden. Innerhalb der Dreiergruppen von Schneidmittelträgern der ersten Schneidgruppe sind die Winkelabstände zu den unmittelbaren Nachbarn der gleichen Schneidgruppe jeweils gleich. Im Unterschied dazu variiert die Winkelteilung innerhalb der zweiten Schneidgruppe, da dort sowohl Winkelabstand 22° als auch Winkelabstand 23° vorkommt.If all receiving grooves of the cutting-means carrier are equipped with cutting means, the first cutting group thus has 18 cutting strips and the second cutting group has 32 cutting strips. However, not all receiving grooves have to be occupied by cutting means. The 9 until 13 show examples of different options for the assignment of mounting grooves that can be selected here. When all receiving grooves are equipped, a similar shell effect can be achieved with the honing tool as with classic shell tools, which have two pairs of honing shells that are relatively wide in the circumferential direction, but with better force distribution. Because of this resemblance to traditional shell tools, the configuration may differ 5 also referred to as "shell splitting". This division can be used, for example, when machining cylinder liners. Within the groups of three of cutting-means carriers of the first cutting group, the angular distances to the immediate neighbors of the same cutting group are the same in each case. In contrast to this, the angular division varies within the second cutting group, since there both an angular distance of 22° and an angular distance of 23° occur.

Bei diesem Beispiel wie bei anderen Beispielen kann die ungleichmäßige Winkelteilung zwischen benachbarten Schneidmittelträgern zu einer Verringerung der Ratterneigung bei der Bearbeitung beitragen, außerdem zur Lösung von Überdeckungsproblemen beim sogenannten Spiralhonen, bei dem mit relativ hohen Honwinkeln (bis zum Beispiel in die Größenordnung von 140°) gearbeitet wird.In this example, as in other examples, the non-uniform angular pitch between adjacent tool carriers can contribute to reducing the tendency to chatter during machining, as well as solving overlapping problems in so-called spiral honing, in which relatively high honing angles (up to, for example, in the order of 140°) is worked.

In 6 ist eine zweite Konfiguration gezeigt. Diese kann auch als „leichte Schalenaufteilung“ bezeichnet werden. Sie kann u.a. bei Bearbeitung von Zylinderbuchsen oder bei der Bearbeitung labiler Bauteile mit Vorteil verwendet werden. Geometrische Schwachstellen von Zylinderbohrungen können durch diese Aufteilung der Schneidmittelträger überbrückt werden, dadurch ergeben sich bessere Form- und Rundheitswerte. Ein Charakteristikum dieser Aufteilung besteht darin, dass innerhalb der größeren Werkzeugkörper-Segmente WS-B (wo jeweils vier Führungsöffnungen nebeneinanderliegen) Schneidmittelträger der unterschiedlichen Gruppen abwechselnd nebeneinanderliegen, so dass hier jeder Schneidmittelträger direkte Nachbarn der anderen Schneidgruppe aufweist. In den schmaleren Werkzeugkörper-Segmenten (mit drei Führungsöffnungen pro Seite) gibt es ein Paar nebeneinanderliegender Schneidmittelträger der zweiten Schneidgruppe und zusätzlich einen der ersten Schneidgruppe.In 6 a second configuration is shown. This can also be referred to as "light shell division". It can be used to advantage, for example, when machining cylinder liners or when machining unstable components. Geometric weaknesses in cylinder bores can be bridged by dividing the cutting tool carrier in this way, resulting in better form and roundness values. A characteristic of this division is that within the larger tool body segments WS-B (where four guide openings are next to each other) cutting tool carriers of the different groups lie alternately next to each other, so that each cutting tool carrier has direct neighbors of the other cutting group. In the narrower tool body segments (with three guide openings per side) there is a pair of adjacent cutting means carriers of the second cutting group and additionally one of the first cutting group.

In 7 ist eine dritte Konfiguration gezeigt. Auch hier sind die Schneidmittelträger der beiden Schneidgruppen jeweils ineinander verschachtelt beziehungsweise gemischt. Dabei liegen in den schmaleren Werkzeugkörper-Segmenten WS-S (mit jeweils drei Führungsöffnungen) die unterschiedlichen Schneidmittelträger abwechselnd nebeneinander, während in den breiteren Werkzeugkörper-Segmenten WS-B (mit den vier Führungsöffnungen) zwei Schneidmittelträger der ersten Schneidgruppe in der Mitte unmittelbar nebeneinander angeordnet sind. Bei dieser Konfiguration ergibt sich eine paarweise symmetrische Aufteilung der zweiten Schneidgruppe. Dabei gibt es zwei diametral gegenüberliegende Paare in jeweils breiteren Werkzeugkörper-Segmenten, die gemeinsam zugestellt werden, sowie im Wesentlichen orthogonal dazu mittig innerhalb der schmaleren Werkzeugkörper-Segmente jeweils ein Mitglied der zweiten Schneidgruppe. Diese wirken zum Teil als Stützleisten. Diese Konfiguration kann mit besonderem Vorteil bei der Bearbeitung von labilen Bauteilen verwendet werden. Auch hier gibt es keine vollsymmetrische Teilung in der ersten Schneidgruppe und der zweiten Schneidgruppe.In 7 a third configuration is shown. Here, too, the cutting-means carriers of the two cutting groups are nested or mixed into one another. In the narrower tool body segments WS-S (each with three guide openings), the different cutting tool holders are arranged alternately next to each other, while in the wider tool body segments WS-B (with the four guide openings) two cutting tool holders of the first cutting group are arranged in the middle directly next to each other are. This configuration results in a pairwise symmetrical division of the second cutting group. There are two diametrically opposite pairs, each in wider tool body segments, which are infed together, and essentially orthogonally thereto in the center within the narrower tool body segments, one member of the second cutting group. These act partly as support strips. This configuration can be used with particular advantage when processing unstable components. Again, there is no fully symmetrical division in the first cutting group and the second cutting group.

In 8 ist eine vierte Konfiguration dargestellt, die als „nahezu symmetrische“ Teilung bezeichnet werden kann. Innerhalb der Werkzeugkörper-Segmente zwischen unmittelbar benachbarten Führungsleisten gibt es jeweils keine Paare unmittelbar benachbarter Schneidmittelträger der gleichen Schneidgruppe. Vielmehr sind die Schneidmittelträger der unterschiedlichen Gruppen abwechselnd in Umfangsrichtung nebeneinander angeordnet. Dadurch ergibt sich sowohl bei der ersten Schneidgruppe als auch bei der zweiten Schneidgruppe eine relativ gleichmäßige Verteilung an fast regelmäßig verteilten Bereichen des Umfangs. Die Anordnung ist auch hier aufgrund der unterschiedlichen Winkelabstände zwischen benachbarten Führungsöffnungen nicht völlig symmetrisch, sondern es ist ein Anteil an Unsymmetrie vorhanden, der nach den Beobachtungen der Erfinder die Erzeugung von Schwingungen beim Bearbeiten deutlich reduziert gegenüber symmetrischeren Anordnungen. Mit dieser Aufteilung der Schneidmittelträger können geometrische Schwachstellen von Zylinderbohrungen gut überbrückt werden, dadurch ergeben sich bessere Form- und Rundheitswerte.In 8th a fourth configuration is shown which can be referred to as a "nearly symmetrical" split. Within the tool body segments between immediately adjacent guide rails there are no pairs of immediately adjacent cutting means carriers of the same cutting group. Rather, the cutting means carriers of the different groups are arranged alternately next to one another in the circumferential direction. This results in a relatively uniform distribution in almost regularly distributed areas of the circumference both in the first cutting group and in the second cutting group. Here, too, the arrangement is not completely symmetrical due to the different angular distances between adjacent guide openings, but there is a proportion of asymmetry which, according to the inventors' observations, significantly reduces the generation of vibrations during machining compared to more symmetrical arrangements. With this division of the cutting tool carrier, geometric weak points of cylinder bores can be easily bridged, resulting in better shape and roundness values.

Wie schon erwähnt, können die Schneidmittelträger variabel mit unterschiedlichen breiten Schneidmitteln und/oder mit unterschiedlichen Anzahlen von Schneidmitteln und/oder mit unterschiedlich langen Schneidmitteln bestückt werden. Die 9 bis 13 zeigen eine kleine Auswahl. In den Figuren ist jeweils oben links (Teilfigur A) eine axiale Ansicht, oben rechts (Teilfigur B) eine Seitenansicht, unten links (C) eine Draufsicht und unten rechts (D) eine isometrische Ansicht eines Schneidmittelträgers mit daran angebrachten Schneidleisten (eine oder mehrere) gezeigt.As already mentioned, the cutting means carriers can be variably fitted with cutting means of different widths and/or with different numbers of cutting means and/or with cutting means of different lengths. The 9 until 13 show a small selection. In the figures, top left (partial figure A) is an axial view, top right (partial figure B) is a side view, bottom left ( C ) a top view and bottom right ( D ) is an isometric view of a cutter carrier with cutter bars (one or more) attached.

Die 9 und 12 zeigen Beispiele, bei denen ein Schneidmittelträger mit mehreren (drei oder vier) Aufnahmenuten mit nur einer einzigen Einzelleiste des Schneidmittels belegt wird.The 9 and 12 show examples in which a cutting tool carrier with several (three or four) receiving grooves is occupied by only a single strip of the cutting tool.

11 zeigt ein Beispiel, bei dem alle drei Aufnahmenuten eines Schneidmittelträgers mit relativ breiten Schneidleisten belegt sind, die sich im Wesentlichen über die gesamte Länge erstrecken. Bestückungen derjenigen Art, wie sie in den 9, 11 und 12 gezeigt sind, also mit relativ langen Schneidleisten, die den größeren Teil des Schneidbereichs abdecken, sind besonders gut für die Bearbeitung und/oder Erzeugung von kreiszylindrischen Bohrungen geeignet. 11 shows an example in which all three receiving grooves of a cutting-means carrier are occupied by relatively wide cutting strips, which essentially extend over the entire length. Equipment of that kind, as in the 9 , 11 and 12 are shown, ie with relatively long cutting strips that cover the greater part of the cutting area, are particularly well suited for machining and/or producing circular-cylindrical bores.

10 zeigt beispielhaft eine Bestückung, bei der ein Schneidmittelträger mit vier langen, schmalen Aufnahmenuten mit vier relativ kurzen Schneidleisten bestückt ist, deren axiale Länge weniger als die Hälfte der axialen Länge der Aufnahmenuten beträgt. Die Anordnung gewährleistet, dass sich die mit Schneidmittel belegten Bereiche in unmittelbarer Nähe des freien Endes des Honwerkzeugs befinden. Ein derartiges Werkzeug kann besonders gut beim sogenannten Konturhonen eingesetzt werden, um rotationssymmetrische Bohrungen mit von der Kreiszylinderform abweichender Bohrungsform zu bearbeiten oder zu erzeugen, beispielsweise mit Flaschenform, Tonnenform oder einer taillierten Form. 10 shows an example of an assembly in which a cutting means carrier is equipped with four long, narrow receiving grooves with four relatively short cutting strips whose axial length is less than half the axial length of the receiving grooves. The arrangement ensures that the areas covered with cutting tool are in the immediate vicinity of the free end of the honing tool. Such a tool can be used particularly well in so-called contour honing in order to machine or produce rotationally symmetrical bores with a bore shape that deviates from a circular cylinder, for example with a bottle shape, barrel shape or a tapered shape.

Anhand der 13 wird beispielhaft gezeigt, dass es auch möglich ist, eine oder beide Schneidgruppen folgendermaßen zu bestücken: Der im Querschnitt T-förmige Schneidmittelträger 150 hat drei Aufnahmenuten. Die mittlere wird mit einer einzelnen langen Schneidleiste (über einen wesentlichen axialen Bereich, z.B. über 80% bis 100% der Länge der Aufnahmenut) bestückt. Am spindelfern anzubringenden Ende werden zwei relativ kurze Schneidleisten (z.B. ca. 10 mm bis 15 mm links und rechts der langen Schneidleiste) eingebaut. Diese Anordnung ist z.B. hilfreich bei Werkstücken mit sehr wenig Überlauf, z.B. Monoblöcke, also Zylinderblöcke mit bereits eingegossenem Zylinderkopf. I.d.R. ist der Überlauf bei diesen Werkstücken kleiner als 5 mm. In diesem Anwendungsfall ist es hilfreich, im unteren Trägerbereich mehr Schneidmittel zur Verfügung zu haben, um einen Durchmessereinfall im unteren Bereich der Bohrung, kurz vor Beginn des Honüberlaufs zu vermeiden.Based on 13 it is shown by way of example that it is also possible to equip one or both cutting groups as follows: The cutting means carrier 150, which is T-shaped in cross section, has three receiving grooves. The middle one is fitted with a single long cutting bar (over a substantial axial range, eg over 80% to 100% of the length of the receiving groove). Two relatively short cutting strips (e.g. approx. 10 mm to 15 mm to the left and right of the long cutting strip) are installed at the end to be attached away from the spindle. This arrangement is useful, for example, for workpieces with very little overflow, such as monoblocks, ie cylinder blocks with a cylinder head that is already cast in. As a rule, the overflow on these workpieces is less than 5 mm. In this application it is helpful to have more cutting material available in the lower area of the carrier in order to avoid a diameter drop in the lower area of the bore just before the start of the honing overflow.

Für die Auswahl der bestangepassten Konfiguration, also einer für eine Bearbeitungsaufgabe gut angepassten Anordnung bzw. Verteilung der Schneidleisten, können folgende Erläuterungen hilfreich sein.The following explanations can be helpful for selecting the best-adapted configuration, i.e. an arrangement or distribution of the cutting strips that is well-adapted for a machining task.

Sehr stabile Bohrungen (Bohrungen ohne lokale „Schwachstellen“ wie z.B. nicht vorhandene Versteifungsrippen) oder Zylinderlaufbuchsen können mit einer „Schalenanordnung“ (vgl. z.B. 5) gehont werden. Dies hat den Vorteil, dass der Werkzeuglauf sehr ruhig ist und eine mögliche Ratterneigung verhindert wird. Insbesondere bei beschichteten Bohrungen hat sich für die ersten Honstufe (Schrupp- oder Vorhonen) eine Schalenanordnung als sinnvoll erwiesen, da die Geometriefehler nach dem Beschichten nicht unerheblich sind. Mit der Schalenanordnung wird verhindert, dass sich einzelne Leisten freischneiden und aufschwingen können, da die gegenüberliegenden Winkelbereiche der Tragleisten relativ eng sind und die Leisten sich gegenseitig entsprechend „verspannen“.Very stable bores (bores without local "weak points" such as non-existent stiffening ribs) or cylinder liners can be equipped with a "shell arrangement" (cf. e.g 5 ) are honed. This has the advantage that the tool run is very smooth and a possible tendency to chatter is prevented. A shell arrangement has proven to be useful for the first honing stage (roughing or pre-honing), especially with coated bores, since the geometric errors after coating are not insignificant. The shell arrangement prevents individual slats from cutting free and swinging open, since the opposing angular areas of the support slats are relatively narrow and the slats “tighten” one another accordingly.

Mit einer nahezu komplett symmetrischen Anordnung (vgl. z.B. 8) können lokale Schwachstellen von Bohrungen (z.B. fehlende Versteifungen) oder entsprechende Bohrungsunterbrechungen (z.B. bei 2-Taktermotoren) besser ausgeglichen und somit bessere Ergebnisse bezüglich Form und Oberfläche erreicht werden. Weitgehend symmetrische Anordnungen ergeben auch bei sehr dünnwandigen Bauteilen Sinn, um eine „Verformung“ während der Bearbeitung zu vermeiden. Bei großen Honwinkeln (140°) gilt zudem: Je gleichmäßiger die Leistenverteilung ist, desto besser bzw. einfacher ist eine gleichmäßige Überdeckung (oder Verteilung) der Honriefen über die gesamte Bohrung zu erreichen.With an almost completely symmetrical arrangement (cf. e.g 8th ) local weak points of bores (e.g. missing stiffeners) or corresponding bore interruptions (e.g. with 2-stroke engines) can be better compensated and thus better results in terms of shape and surface can be achieved. Largely symmetrical arrangements also make sense for very thin-walled components in order to avoid "deformation" during processing. In the case of large honing angles (140°), the following also applies: the more evenly the ridges are distributed, the better or easier it is to achieve even coverage (or distribution) of the honing marks over the entire bore.

Die Aufteilungen zwischen den Grenzfällen „Schalenanordnung“ (vgl. 5) und „nahezu Vollsymmetrie“ (vgl. 8) können als Kompromiss angesehen werden. Beispiel: Labile Bohrung mit „Schwachstellen“, Kurbelgehäuse hat einen „ungünstigen“ Resonanzkörper und neigt zu überdurchschnittlich lauten Hongeräuschen. Mit einer Schalenanordnung vermeidet man das Rattern, hat aber tendenziell schlechtere Honqualitäten - mit der „Vollsymmetrie“ ist die Qualität deutlich besser, aber auch die Hongeräusche können deutlich lauter sein. Somit besteht auch die Gefahr von Rattern. Mit den unterschiedlichen Verteilungen können somit gute Kompromisslösungen bei schwierigeren Bohrungen erreicht werden. Dies macht das Honwerkzeug sehr flexibel.The divisions between the borderline cases "shell arrangement" (cf. 5 ) and “almost full symmetry” (cf. 8th ) can be seen as a compromise. Example: Unstable bore with "weak points", crankcase has an "unfavorable" resonance body and tends to produce louder than average honing noises. Chattering is avoided with a bowl arrangement, but the honing quality tends to be poorer - with "full symmetry" the quality is significantly better, but the honing noises can also be significantly louder. There is also a risk of chattering. With the different distributions, good compromise solutions can be achieved for difficult bores. This makes the honing tool very flexible.

Die axiale Position der Messdüsen bzw. der dadurch bestimmten Messebene ist auf die entsprechenden Anforderungen anpassbar. Die axiale Position kann jeweils so gewählt werden, dass sie etwa mittig im mit Schneidmitteln belegtem Bereich liegt. Das Honwerkzeug kann als Produktionswerkzeug gut an unterschiedliche Bearbeitungsaufgaben angepasst werden. Es ist aufgrund seiner Flexibilität der Nutzungsarten auch als Versuchswerkzeug sehr gut geeignet.The axial position of the measuring nozzles and the measuring level determined thereby can be adapted to the corresponding requirements. The axial position can be selected in such a way that it is approximately in the middle of the area covered with cutting means. As a production tool, the honing tool can be easily adapted to different machining tasks. Due to its flexibility of use, it is also very well suited as a test tool.

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Zitierte PatentliteraturPatent Literature Cited

DE 102019201465 A1 [0005]
WO 2018/149696 A1 [0006]
DE 102017202573 A1 [0006]

Claims

Honing tool (100) for machining an inner surface of a bore in a workpiece using at least one honing operation, in particular for honing cylinder running surfaces in the manufacture of cylinder blocks or cylinder liners for reciprocating engines, comprising: a tool body (110) which defines a tool axis (112), a guide bore (115) coaxial with the tool axis for receiving two axially displaceable feed elements and a large number of guide openings (160) which are distributed over the circumference of the tool body (110) and radial to the tool axis (112) from the guide bore (115) to one lead outside of the tool body; a first feed element (140-1) and a second feed element (140-2) which are accommodated in the guide bore (115) and are axially displaceable independently of one another; a large number of cutting means carriers (150), each of which has a carrier section (150) which is wide in the circumferential direction and has an outer side for receiving cutting means and an infeed section (158) which is narrower relative to the carrier cut, which on the inner side facing away from the outer side has an inclined surface for interacting with a associated inclined surface of one of the two feed elements (140-1, 140-2), the feed sections of cutting means carriers being radially displaceably accommodated in one of the guide openings in each case; All cutting means carriers that can be fed via the first feed element (140-1) form a first cutting group and all cutting means carriers that can be fed via the second feed element (140-2) form a second cutting group, characterized in that the tool body (110) has fourteen or more guide openings (160) which have a non-uniform angular pitch in such a way that one or more of the guide openings has unequal angular distances (WA) to the immediately adjacent guide openings in the circumferential direction.

honing tool claim 1 , characterized in that the number of guide openings is an even number, guide openings lying diametrically opposite one another in pairs to the tool axis, with identical cutting means carriers of the same cutting group with cutting means fitted in an identical manner preferably being arranged in the mutually diametrical guide openings (160).

honing tool claim 1 or 2 , characterized in that the number of guide openings (160) is not divisible by four, the tool body (110) preferably having exactly fourteen guide openings (160) or exactly eighteen guide openings or exactly twenty-two guide openings.

Honing tool according to one of the preceding claims, characterized in that the guide openings (160) are distributed over the circumference of the tool body (110) in such a way that there is two-fold rotational symmetry about the tool axis (112), but no mirror symmetry in relation to a plane , which contains the tool axis.

Honing tool according to one of the preceding claims, characterized in that with a number of T cutting means carriers, one of the cutting groups has a number of T/2-1 cutting means carriers and the other cutting group has a number of T/2+1 cutting means carriers, preferably on diametrically opposite ones in each case Guide openings identical to each other, equipped with cutting means cutting means carriers of the same cutting group are arranged.

Honing tool according to one of the preceding claims, characterized in that the honing tool has a guide group with a plurality of non-cutting guide strips (190) which are distributed on the tool body according to an uneven angular division over the circumference of the tool body (110),

honing tool claim 6 , characterized in that four non-cutting guide rails (190-1 - 190-4) are arranged in pairs diametrically opposite one another on the tool body in such a way that tool body segments lying between guide rails directly adjacent in the circumferential direction have different circumferential widths in pairs, with preferably in the tool body segments (WS-B) with the greater circumferential width, a number N and in the tool body segments (WS-S) with the smaller circumferential width, a number N - 1 of guide openings (160) are arranged directly next to one another.

Honing tool according to one of the preceding claims, characterized in that the guide openings (160) and/or the cutting means carrier (150) have an axial length which is more than 50% of the maximum effective outside diameter (AD) of the honing tool, in particular between 80% and 95% % of this outside diameter.

Honing tool according to one of the preceding claims, characterized in that carrier sections (152) meh on their outer sides have three, preferably two, three or four, mutually parallel receiving grooves (156) for receiving in each case at least one strip-shaped cutting means unit (170).

Honing tool according to one of the preceding claims, characterized in that one, several or all receiving grooves are fitted with cutting means units (170) which essentially fill out the entire length of a receiving groove.

Honing tool according to one of the preceding claims, characterized in that a short strip-shaped cutting means unit is arranged in at least one receiving groove, with the cutting means unit preferably having a length which corresponds to less than 50% of the axial length of the carrier section, with cutting means preferably exclusively in an axially short Are arranged area having a length which is less than 50% of the axial length of the support portion.

Honing tool according to one of the preceding claims, characterized in that the tool body (110) is equipped according to a configuration selected from the following group: a first configuration, in which all cutting means carriers belonging to one side of the first cutting group are directly next to one another on diametrically opposite sides are arranged and offset in the circumferential direction thereto on diametrically opposite sides all of the cutting means carriers belonging to one side of the second cutting group are arranged directly next to one another; a second configuration wherein within the larger tool body segments (WS-B) cutting means carriers of the different cutting groups are alternately juxtaposed so that each cutting means carrier has direct neighbors of the other cutting group, and in the narrower tool body segments (WS-S) a pair of adjacent cutting means carriers same cutting group exists; a third configuration, in which the cutting means carriers of the two cutting groups are distributed over the circumference in a nested manner, with the narrower tool body segments (WS-S) cutting means carriers of different cutting groups lying alternately next to one another and in the wider tool body segments (WS-B) two cutting means carriers of the same Cutting group are arranged directly next to each other; a fourth configuration, wherein within the tool body segments between directly adjacent guide strips, cutting means carriers of the two cutting groups are arranged alternately next to one another in the circumferential direction.

Method for producing a honing tool for machining an inner surface of a bore in a workpiece using at least one honing operation, in particular for honing cylinder running surfaces in the manufacture of cylinder blocks or cylinder liners for reciprocating engines, with the following steps: Providing a tool body (110) which defines a tool axis (112), a guide bore (115) coaxial with the tool axis for receiving two independently axially displaceable feed elements and a number of fourteen or more guide openings (160) which are radial to the tool axis from the guide bore (115) leading to an outside of the tool body and distributed according to an unequal angular pitch over the circumference, such that one or more of the guide openings has unequal angular distances to the immediately adjacent guide openings in the circumferential direction; Equipping the tool body with cutting means carriers (150), each of which has a carrier section (152) that is wide in the circumferential direction with an outer side (154) for accommodating cutting means (170) and an infeed section (158) that is narrower relative to the carrier cut and which faces away from the outer side inner side has an inclined surface for cooperation with an inclined surface of an infeed element (140-1, 140-2), the infeed sections of cutting means carriers being inserted in the radial direction into one of the guide openings in each case; Equipping the tool body with a first feed element (140-1) and a second feed element (140-2) by inserting them into the guide bore (115), wherein the cutting means carrier (150) and the feed elements (140-1, 140-2) are selected to be adapted to one another depending on the configuration in such a way that the first feed element acts only on the cutting means carrier of a first cutting group and the second feed element only acts on the cutting means carrier of a second cutting group,

procedure after Claim 13 , characterized in that the tool body (110) is equipped according to a configuration that is selected from the following group: a first configuration, wherein on diametrically opposite sides all cutting means belonging to one side of the first cutting group are arranged directly next to each other and offset in the circumferential direction to this end, all the cutting means carriers of the second cutting group belonging to one side are arranged directly next to one another on diametrically opposite sides; a second configuration, wherein within larger tool body segments (WS-B) cutting means carriers of the different cutting groups alternately juxtaposed so that each cutter carrier has direct neighbors of the other cutter group, and in narrower tool body segments (WS-S) there is a pair of adjacent cutter carriers of the same cutter group; a third configuration, in which the cutting means carriers of the two cutting groups are distributed in a nested manner over the circumference, with narrower tool body segments (WS-S) cutting means carriers of different cutting groups lying next to one another alternately and in wider tool body segments (WS-B) two cutting means carriers of the same cutting group directly are arranged side by side; a fourth configuration, wherein within tool body segments between immediately adjacent guide strips, cutting means carriers of the two cutting groups are arranged alternately next to one another in the circumferential direction.