DE10303215A1

DE10303215A1 - Verfahren und Honmaschine zum Innenhonen von Werkstücken

Info

Publication number: DE10303215A1
Application number: DE2003103215
Authority: DE
Inventors: Walter Hunger
Original assignee: Individual
Current assignee: Individual
Priority date: 2003-01-23
Filing date: 2003-01-23
Publication date: 2004-08-05
Anticipated expiration: 2023-01-24
Also published as: DE10303215B4

Abstract

Ein Verfahren und eine Honmaschine dienen zum Innenhonen von Werkstücken (36), insbesondere von mehrere Meter langen Schleuderguss-Kokillen, mittels eines um eine Achse (44) drehbaren (46) und entlang der Achse (44) verfahrbaren (48) Honwerkzeuges (32). Das Honwerkzeug (32) weist an seinem Umfang angeordnete Honsteine (60) auf, die radial verfahren und in Eingriff mit einem Innenumfangsabschnitt des Werkstücks (36) gebracht werden können. Es sind eine erste Vorrichtung zum Verstellen der Honsteine (60) nur in radialer Richtung sowie eine zweite Vorrichtung zum Verstellen der Honsteine (60) unter einem Winkel (alpha) schräg zur Achse (44) vorgesehen. Zum Honen zylindrischer Innenumfangsflächen (50, 52) können die Honsteine (60) in einer ersten Betriebsstellung parallel zur Achse (44) ausgerichtet werden. Durch Betätigen der zweiten Vorrichtung werden die Honsteine (60) zum Honen konischer Innenumfangsflächen (66, 68) in einer zweiten Betriebsstellung schräg zur Achse (44) ausgerichtet (Fig. 3).

Description

Die Erfindung betrifft ein Verfahren zum Innenhonen von Werkstücken mittels eines um eine Achse drehbaren und entlang der Achse verfahrbaren Honwerkzeuges, das an seinem Umfang angeordnete Honsteine aufweist, wobei die Honsteine radial verfahren und in Eingriff mit einem Innenumfangsabschnitt des Werkstücks gebracht werden.

Die Erfindung betrifft ferner eine Honmaschine zum Innenhonen von Werkstücken mittels eines um eine Achse drehbaren und entlang der Achse verfahrbaren Honwerkzeuges, das an seinem Umfang angeordnete Honsteine aufweist, die zum Honen zylindrischer Innenumfangsflächen in einer ersten Betriebsstellung parallel zur Achse ausgerichtet und in Eingriff mit einem Innenumfangsabschnitt des Werkstücks bringbar sind, wobei das Honwerkzeug Mittel zum Verstellen der Honsteine in einer zur Achse geneigten Richtung aufweist.

Die Erfindung betrifft weiterhin Verwendungen des vorstehend genannten Verfahrens sowie der vorstehend genannten Honmaschine.

Ein Verfahren und eine Honmaschine der eingangs genannten Art sind aus der DE 35 37 009 A1 bekannt.

Das Honen, auch Ziehschleifen genannt, ist ein spanendes Fertigungsverfahren zur Feinbearbeitung von metallischen Oberflächen. Zum Honen verwendet man Honwerkzeuge, sogenannte Honsteine, die feinkörnige Schleifkörper enthalten. In einer Honmaschine wird das Honwerkzeug (gelegentlich auch das Werkstück in gegenläufiger Weise) sowohl axial wie auch rotatorisch bewegt, so dass ein Schliffmuster mit sich kreuzenden Schleifspuren an der Werkstückoberfläche entsteht.

Die Abmessungen der Werkstücke beim Honen können sehr unterschiedlich sein. Auf üblichen Honmaschinen werden kleinteilige Werkstücke gehont, beispielsweise Bohrungen verschiedener Art.

Es sind aber auch Honmaschinen für sehr große Werkstücke bekannt, beispielsweise Maschinen zum Honen einer Außen- oder einer Innenumfangsfläche von Hydraulikzylindern. Derartige Werkstücke können durchaus Längen von mehreren Metern und Durchmesser bis zu einem Meter oder auch darüber aufweisen. Für derartige Anwendungsfälle sind Honmaschinen mit horizontaler Drehachse des Honwerkzeuges und solche mit vertikaler Achse bekannt.

Bei Honwerkzeugen üblicher Bauart befinden sich am Umfang eines trommelartigen Trägers mehrere, meist acht, Honsteine, die parallel zur Drehachse des Honwerkzeuges ausgerichtet sind und bei einer Drehung des Honwerkzeuges eine zylindrische, nämlich die zu bearbeitende Fläche definieren. Zum Erzeugen der erforderlichen Zustellung sind die Honsteine mittels eines in der Achse liegenden Betätigungsmechanismus gemeinsam, d.h. gleichförmig, radial nach außen verstellbar.

In der eingangs erwähnten DE 35 37 009 A1 sind ein Verfahren, eine Honmaschine sowie ein Honwerkzeug zur Honbearbeitung von Werkstücken beschrieben.

Diese bekannte Maschine dient zum Bearbeiten von relativ kleinteiligen Werkstücken, insbesondere zum Herstellen von Sackbohrungen mittels oszillierender Kurzhübe des Honwerkzeuges.

Zum radialen Verstellen der Honsteine dient bei der bekannten Maschine eine in der Achse verlaufende Betätigungsstange, die an ihrem vorderen Ende konisch ausgebildet ist. Die Honsteine befinden sich am freien Ende eines einarmigen Hebels, dessen Schwenkpunkt axial weit oberhalb des konischen Endes der Betätigungsstange angeordnet ist. Die freien Enden dieser Hebel sind auf ihrer Innenseite mit Schrägflächen versehen, die am konischen Ende der Betätigungsstange anliegen. Wenn die Betätigungsstange axial vorgeschoben wird, drückt sie über die Keilwirkung der Schrägflächen die freien Enden der einarmigen Hebel nach außen, mit der Wirkung, dass auch die Honsteine nach außen verschwenkt werden. In Folge der Schwenkbewegung der einarmigen Hebel werden die Honsteine dadurch schräg zur Längsachse verstellt.

Da mit dem bekannten Honwerkzeug ausschließlich zylindrische Bohrungen gehont werden sollen, sind die Honsteine an ihren in Eingriff mit der Innenumfangsfläche der zu honenden Bohrung befindlichen Außenseiten konturiert. Diese Kontur ist so ausgebildet, dass die Honsteine im schräg nach außen ausgefahrenen Zustand axial hintereinander einen vorderen axialen Führungsabschnitt, eine abgeschrägte Schneidzone sowie eine wiederum axiale Fertigbearbeitungs- oder Kalibrierzone aufweisen. Die für die schlussendlich gewünschte zylindrische Formgebung vorgesehene Fertigbearbeitungs- oder Kalibrierzone ist daher im ausgeschwenkten Zustand der einarmigen Hebel axial ausgerichtet. Damit ist eine Bearbeitung von konischen Innenumfangsflächen nicht möglich. Insbesondere kann das bekannte Werkzeug nicht alternativ zum Honen von zylindrischen und von konischen Innenumfangsflächen, insbesondere am selben Bearbeitungsort eines Werkstücks verwendet werden.

Darüber hinaus ist das bekannte Werkzeug nur in einer bestimmten Schwenkstellung der einarmigen Hebel betreibbar, nämlich in der Stellung, in der die Fertigbearbeitungs- oder Kalibrierzone exakt axial ausgerichtet ist. Wenn bei dem bekannten Werkzeug diese Stellung nicht exakt eingestellt, das Werkzeug aber gleichwohl verwendet wird, so entsteht auch dann nur eine zylindrische Innenumfangsfläche, jedoch von schlechterer Oberflächenqualität. Das Schleifen von konischen Innenumfangsflächen ist mit dem bekannten Werkzeug weder vorgesehen noch möglich, da es zum Honen von axial längeren konischen Innenumfangsflächen erforderlich wäre, einerseits den Konuswinkel einzuhalten und zum Anderen das Werkzeug kontinuierlich radial zuzustellen.

Der Erfindung liegt demgegenüber die Aufgabe zu Grunde, ein Verfahren und eine Honmaschine der eingangs genannten Art dahingehend weiterzubilden, dass diese Nachteile vermieden werden.

Insbesondere soll ein Innenhonen von Werkstücken, namentlich von sehr großen Werkstücken mit mehreren Metern Länge, möglich werden, bei dem in einfacher und präzise einstellbarer Weise exakte konische Innenumfangsflächen durch Honen bearbeitet werden können.

Bei einem Verfahren der eingangs genannten Art wird diese Aufgabe erfindungsgemäß dadurch gelöst, dass die Honsteine zum Honen einer konischen Innenumfangsfläche schräg zur Achse ausgerichtet und in Eingriff mit dem Innenumfangsabschnitt des Werkstücks gebracht werden.

Bei einer Honmaschine der eingangs genannten Art wird diese Aufgabe erfindungsgemäß dadurch gelöst, dass die Mittel eine erste Vorrichtung zum Verstellen der Honsteine nur in radialer Richtung sowie eine zweite Vorrichtung zum Verstellen der Honsteine unter einem Winkel schräg zur Achse aufweisen, derart, dass durch Betätigen der zweiten Vorrichtung die Honsteine zum Honen konischer Innenumfangsflächen in einer zweiten Betriebsstellung schräg zur Achse ausgerichtet und in Eingriff mit einem Innenumfangsabschnitt des Werkstücks bringbar sind.

Die der Erfindung zu Grunde liegende Aufgabe wird damit vollkommen gelöst.

Erfindungsgemäß wird nämlich die Schrägstellung der Honsteine einerseits und die radiale Verstellung der Honsteine andererseits in unterschiedlicher Weise bewirkt, so dass sowohl axial kurze wie insbesondere auch axial lange konische Innenumfangsflächen mit höchster Präzision durch Honen bearbeitet werden können.

Dies ist insbesondere bei sehr großen Werkstücken von Vorteil, beispielsweise bei Kokillen, die für den Schleuderguss verwendet werden. Derartige Kokillen haben beispielsweise eine Länge von zehn Metern und einen Durchmesser von einem Meter mit einer Konizität von einigen Millimetern auf zehn Meter Länge. Um die in der Kokille im Schleuderguss hergestellten, im Wesentlichen rohrförmigen Werkstücke nach dem Erkalten ausformen zu können, ist eine gewisse Konizität erforderlich, bei gleichzeitig feinster Oberfläche.

Diese Bearbeitungsaufgabe konnte mit den bisher zur Verfügung stehenden Verfahren und Vorrichtungen nicht gemeistert werden. Erst durch Einsatz der vorliegenden Erfindung ist eine Bearbeitung derartiger Werkstücke in den Bereich des Möglichen gerückt.

Bei einer bevorzugten Weiterbildung des erfindungsgemäßen Verfahrens wird zum Herstellen der konischen Innenumfangsfläche zunächst in einer ersten Betriebsstellung des Honwerkzeuges mit parallel zur Achse ausgerichteten Honsteinen eine durch erste, innenzylindrische Umfangsabschnitte unterschiedlichen Durchmessers gebildete Stufenbohrung hergestellt und dann in einer zweiten Betriebsstellung des Honwerkzeuges mit schräg zur Achse angestellten Honsteinen zweite, innenkonische Umfangsabschnitte hergestellt.

Diese Maßnahme hat den Vorteil, dass zunächst mit einfacher beherrschbaren Verfahrensschritten eine näherungsweise konische Grundform vorbearbeitet wird, um erst danach mit komplizierterer Vorgehensweise die konische Endform herzustellen.

Dies kann in bevorzugter Weiterbildung des vorgenannten Verfahrens in weiterer Annäherung nur im Bereich von Stufen zwischen den ersten Umfangsabschnitten geschehen oder alternativ durchgehend über die gesamte axiale Länge der Stufenbohrung.

Insbesondere im letzten Fall erweist sich die Erfindung als besonders vorteilhaft, weil die Honsteine einerseits exakt in Übereinstimmung mit dem gewünschten Konuswinkel schräg gestellt wurden und dann durch kontinuierliche radiale Zustellung der in dieser Schrägstellung verharrenden Honsteine eine Bearbeitung der konischen Innenumfangsfläche über die gesamte axiale Länge ausgeführt werden kann.

Es wurde bereits erwähnt, dass die Erfindung in besonders bevorzugter Weise bei Werkstücken mit einer axialen Länge von mehreren Metern, vorzugsweise von etwa zehn Metern, durchgeführt wird, wobei die gehonte Innenumfangsfläche weiter vorzugsweise eine Konizität zwischen 0,1 bis 0,5 mm je Meter axiale Länge aufweist.

Obwohl das erfindungsgemäße Verfahren sowohl für Horizontalwie auch für Vertikal-Honmaschinen einsetzbar ist, wird im Rahmen der vorliegenden Erfindung eine Anwendung mit vertikaler Achse bevorzugt. Dies wirkt sich insbesondere wegen der sehr hohen Werkstück- und Werkzeuggewichte vorteilhaft auf die Belastung der Komponenten der bei der Durchführung des Verfahrens verwendeten Honmaschine aus.

All dies führt zu einer bevorzugten Verwendung des Verfahrens der vorstehend genannten Art zum Innenhonen von mehrere Meter langen Schleuderguss-Kokillen.

Bei einer bevorzugten Weiterbildung der erfindungsgemäßen Honmaschine enthält die erste Vorrichtung ein Keilgetriebe.

Diese Maßnahme hat den Vorteil, dass die separate radiale Verstellung der Honsteine in einfacher Weise ausgeführt werden kann. Das Keilgetriebe seinerseits kann entweder mechanisch durch eine in der Achse verlaufende Betätigungsstange betätigt werden oder, in bevorzugter Weise, durch einen Hydraulikzylinder.

Bei einer weiteren bevorzugten Ausführungsform der erfindungsgemäßen Honmaschine weist die zweite Vorrichtung einen relativ zur Richtung der Achse kippbaren Honsteinträger auf.

Diese an sich bekannte Maßnahme hat den Vorteil, dass die gewünschte Schrägstellung der Honsteine in sehr einfacher Weise ausgeführt werden kann.

Hierbei ist weiter bevorzugt, wenn der Honsteinträger eine Mehrzahl von axial beabstandeten Stiften aufweist, die zum Führen einer Kippbewegung des Honsteinträgers an Führungsflächen laufen, wobei in bevorzugter Weiterbildung die Stifte sich in einer ersten und die Führungsflächen sich in einer zweiten Richtung erstrecken, die unter einem rechten Winkel zueinander und zur Achse ausgerichtet sind.

Diese Maßnahmen haben insgesamt den Vorteil, dass die Honsteine in axialer Richtung gesichert sind, andererseits aber die gewünschte Kippbewegung in eine definierte Schrägstellung der Honsteine erreicht werden kann.

Hierzu ist weiter bevorzugt, wenn der Honsteinträger mittels axial beabstandeter Betätigungselemente kippbar ist, die bevorzugt als Stellzylinder ausgebildet sind.

Diese Maßnahme hat den Vorteil, dass durch wechselweises Ansteuern der Betätigungselemente, insbesondere durch Beaufschlagen der Stellzylinder, eine präzise Schrägstellung der Honleisten eingestellt werden kann. Bei entsprechender Ausbildung der Betätigungselemente, insbesondere als Stellzylinder, wird diese Schrägstellung auch festgehalten, ändert sich also während des gesamten Bearbeitungsvorganges nicht.

In diesem Zusammenhang ist ferner bevorzugt, wenn das Honwerkzeug eine Mehrzahl von über seinen Umfang verteilten Honsteinen aufweist, wobei jeder Honstein in einem Honsteinträger gelagert ist und die Stellzylinder der Honsteinträger über eine gemeinsame Druckmittelleitung versorgt werden.

Diese Maßnahme hat den Vorteil, dass sämtliche Honsteine in gleicher Weise radial zugestellt werden, indem lediglich der gemeinsame Druck in der Druckmittelleitung entsprechend verstellt wird.

Hierfür kann bevorzugt eine gemeinsame Druckmittelleitung vorgesehen werden, die als axial verlaufender Kanal in einer das Honwerkzeug antreibenden Honstange ausgebildet ist.

Diese Maßnahme hat den Vorteil, dass die zur Steuerung der radialen Zustellbewegung erforderliche Druckversorgung in höchst einfacher Weise realisiert werden kann.

Schließlich ist insoweit bevorzugt, wenn die Stellzylinder als Hydraulikzylinder ausgebildet sind.

Diese Maßnahme hat den Vorteil, dass in Folge der Inkompressibilität der Hydraulikflüssigkeit eine präzise Lageeinstellung der Honsteinträger und damit der Honsteine möglich ist und dass diese Lage auch bei Aufrechterhaltung des entsprechenden Drucks exakt eingehalten wird.

Es wurde bereits darauf hingewiesen, dass die Erfindung bevorzugt bei großen Werkstücken eingesetzt wird, bei denen die gehonte Innenumfangsfläche eine axiale Länge von mehreren Metern, insbesondere von etwa zehn Metern, sowie vorzugsweise einen Durchmesser von etwa zwei Metern aufweist.

Es wurde ebenfalls bereits darauf hingewiesen, dass sich die Erfindung in besonderem Maße für vertikale Honmaschinen eignet.

Weiterhin ist auch insoweit eine Verwendung einer Honmaschine der vorstehend genannten Art zum Innenhonen von mehrere Meter langen Schleuderguss-Kokillen bevorzugt.

Weitere Vorteile ergeben sich aus der Beschreibung und der beigefügten Zeichnung.

Es versteht sich, dass die vorstehend genannten und die nachstehend noch zu erläuternden Merkmale nicht nur in der jeweils angegebenen Kombination, sondern auch in anderen Kombinationen oder in Alleinstellung verwendbar sind, ohne den Rahmen der vorliegenden Erfindung zu verlassen.

Ein Ausführungsbeispiel der Erfindung ist in der Zeichnung dargestellt und wird in der nachfolgenden Beschreibung näher erläutert. Es zeigen:
1 eine schematisierte perspektivische Gesamtansicht eines Ausführungsbeispiels einer erfindungsgemäßen Honmaschine;
2 ein Honwerkzeug, wie es bei der Honmaschine gemäß 1 verwendet werden kann, in einer ersten Betriebsstellung zum Honen einer zylindrischen Innenumfangsfläche;
3 eine Darstellung, ähnlich 2, jedoch für eine zweite Betriebsstellung des Honwerkzeuges, in der eine konische Innenumfangsfläche gehont wird;
4 eine Schnittdarstellung zur Erläuterung von Vorrichtungen in den Honwerkzeugen gemäß 2 und 3, mit denen die gewünschte Verstellbewegung von Honsteinen erzeugt wird.
In 1 bezeichnet 10 insgesamt eine Vertikal-Innenhonmaschine. Die Honmaschine 10 erstreckt sich mit einer Länge L₁ in vertikaler Richtung von einer Hallenoberfläche 12 nach oben und mit einer Länge L₂ unterhalb der Hallenoberfläche 12 in ein Fundament 14 hinein, in dem zu diesem Zweck ein entsprechender Schacht 16 vorgesehen ist. Bei einem praktischen Ausführungsbeispiel der Erfindung beträgt die Länge L₁ etwa fünfzehn Meter und die Länge L₂ etwa elf Meter, so dass die gesamte Honmaschine 10 eine Länge von ca. sechsundzwanzig Metern aufweist.
Auf der Hallenoberfläche 12 befindet sich eine Portalkonstruktion mit seitlichen Maschinensäulen 18a und 18b, die an ihren oberen Enden mittels eines Querbalkens 20 miteinander verbunden sind. In dem Querbalken 20 befinden sich an dessen Seiten zwei Hubspindelantriebe 22a, 22b sowie in der Mitte ein Honspindelantrieb 24. Zwischen den Maschinensäulen 18a, 18b ist ein Hubschlitten 26 angeordnet, der entlang von Hubschlittenführungen 28a, 28b läuft, die sich an den Innenseiten der Maschinensäulen 18a, 18b befinden. Eine mittige Honstange 30 dient zum Antrieb eines Honwerkzeuges 32, das sich in der in 1 dargestellten Stellung etwas oberhalb der Hallenoberfläche 12 befindet, also noch nicht in Eingriff mit einem Werkstück steht.
Etwa in Höhe der Hallenoberfläche 12 befindet sich ein Werkstückspanntisch 34, in den von oben ein Werkstück 36 eingesetzt ist. Das Werkstück 36 ist im dargestellten Beispiel eine Kokille, wie sie zum Schleuderguss verwendet wird. Eine Kokille hat die Gestalt eines im Wesentlichen zylindrischen Gefäßes, das an seiner Unterseite mit einem Boden abgeschlossen ist. Um den im Schleuderguss hergestellten, im Wesentlichen rohrförmigen Gegenstand nach dem Erstarren der Schmelze aus der Kokille ent formen zu können, muss die innere Umfangsfläche der Kokille leicht konisch, d.h. sich nach oben aufweitend, ausgebildet sein. Der Konuswinkel ist dabei minimal und liegt im Bereich von 0,1°, so dass die Konizität im dargestellten Beispiel nur wenige Millimeter auf die zehn Meter Länge der Kokille beträgt.
Zum Einspannen des Werkstücks 36 ist ein untere Spannplatte 38 vorgesehen, auf der der Boden des Werkstücks 36 aufsitzt. Die Spannplatte 38 wird mittels einer Mehrzahl von hydraulischen Spannzylindern 40 nach oben gezogen, so dass das Werkstück 36 fest zwischen der Spannplatte 38 und dem Werkstückspanntisch 34 eingespannt ist.
In den 2 und 3 sind in vergrößertem Maßstab weitere Einzelheiten des Honwerkzeuges 32 im Eingriff am Werkstück 36 dargestellt.
Das Honwerkzeug 32 befindet sich am unteren Ende der Honstange 30, die sich entlang einer Achse 44 erstreckt. Beim dargestellten Ausführungsbeispiel verläuft die Achse 44 vertikal.
Wie mit Pfeilen 46 und 48 in 2 und 3 angedeutet, vollzieht das Honwerkzeug 32 gleichzeitig eine Rotationsbewegung um die Achse 44 sowie eine axiale Hubbewegung in Richtung der Achse 44, so wie dies für Honwerkzeuge 32 typisch ist.
Das Honwerkzeug 32 hat einen Außendurchmesser, der dem herzustellenden Innendurchmesser des Werkstücks 36 entspricht. Im dargestellten Ausführungsbeispiel liegt dieser Durchmesser in der Größenordnung von zwei Metern.
Um im Werkstück 36 eine konische Innenumfangsfläche zu erzeugen, wird zunächst eine Stufenbohrung mit zylindrischen Innenumfangsabschnitten 50, 52 ... erzeugt, wobei die Umfangsabschnitte 50, 52 ... über Stufen 54 ineinander übergehen. Es darf an dieser Stelle darauf hingewiesen werden, dass die Darstellung in 2 und 3 selbstverständlich stark übertrieben ist, weil die herzustellende Konizität zeichnerisch nicht in anschaulicher Weise maßstabsgetreu darstellbar ist.
Um den Durchmesser des Honwerkzeuges 32 dem jeweiligen Durchmesser der Umfangsabschnitte 50, 52 ... anzupassen, ist in der Honstange 30 ein Kanal 58 für ein Druckmittel, insbesondere für ein hydraulisches Druckmittel, vorgesehen, mit dem eine entsprechende Radialverstellung im Honwerkzeug 32 bewirkt werden kann.
Das Honwerkzeug 32 ist an seinem Umfang mit einer Mehrzahl, beispielsweise mit acht, Honsteinen 60 versehen. In der in 2 dargestellten ersten Betriebsstellung befindet sich eine äußere Honfläche 62 der Honsteine 60 in einer Ausrichtung parallel zur Achse 44. Mit einem Doppelpfeil 64 ist angedeutet, dass die Honsteine 60 in radialer Richtung zustellbar sind, so dass der Durchmesser des Honwerkzeuges 32 ebenfalls verstellbar und an die Durchmesser der Umfangsabschnitte 50, 52 anpassbar ist.
In dieser ersten Betriebsstellung lässt sich die in 2 dargestellten Stufenbohrung in herkömmlicher Weise durch Honen herstellen.
Um nun die in dieser ersten Phase hergestellte Stufenbohrung in die gewünschte konische Form zu bringen, werden die Honsteine 60 in noch zu erläuternder Weise in einer zweiten Betriebsstellung schräg zur Achse 44 angestellt, wie in 3 mit 60' angedeutet. Die Honfläche 62' bildet nun mit der Achse 44 einen Winkel α, der dem gewünschten Konuswinkel entspricht.
Man kann nun mit dem in der zweiten Betriebsstellung befindlichen Honwerkzeug 32' konische Umfangsabschnitte herstellen, wie in 3 mit 66 und 68 angedeutet. Dies kann alternativ dadurch geschehen, dass lediglich im Bereich der Stufen 54 der dort vorhandene abrupte Übergang zwischen den Umfangsabschnitten 50 und 52 geglättet wird (so wie in 3 dargestellt). Andererseits ist es aber auch möglich, über die gesamte axiale Länge eine durchgehend konische Bohrung herzustellen. Zu diesem Zweck muss bei fest schräg eingestellten Honsteinen 60' deren radiale Stellung beim Durchfahren der Bohrung kontinuierlich nachgestellt werden. Dies kann alternativ mit einer Aufwärtsbewegung des Honwerkzeuges 32 geschehen, so wie in 3 mit einem Pfeil 70 angedeutet, oder auch mit einer Abwärtsbewegung.
4 zeigt Einzelheiten zur Verstellung der Honsteine 60.
Jeder Honstein 60 ist außen mit einer Honleiste 80 versehen, deren Außenseite die Honfläche 62 bildet. Die Honsteine 60 sind jeweils an einem Honsteinträger 82 befestigt. Die Honsteinträger 82 sind in radialer Richtung nach innen vorgespannt, und zwar mittels elastischen Ringen 83a, 83b.
An ihrer radial gelegenen Innenseite sind die Honsteinträger 82 mit Schrägen 84 versehen, die auf Gegenschrägen 86 eines Zustellkeils 88 laufen. An den Zustellkeil 88 ist ein Arm 90 angeformt, so dass eine Bewegung des Armes 90 in Richtung des parallel zur Achse 44 verlaufenden Doppelpfeils 92 eine Radialbewegung des Honsteinträgers 82 bewirkt, wie mit einem Doppelpfeil 94 angedeutet. Der Arm 90 kann alternativ mit einer zentralen Stange zusammenarbeiten oder mit einem Betätigungselement, das seinerseits über einen Hydraulikzylinder in einer Richtung parallel zur Achse 44 bewegt wird.
Der Zustellkeil 88 läuft auf seiner radialen Innenseite auf einer Führung 96, die mit axial beabstandeten Armen 98 verschraubt ist und damit das Widerlager für die vorstehend beschriebene Verstelleinrichtung bildet.
Die Honsteinträger 82 sind ferner mit Stiften 100a, 100b im axialen Abstand zueinander versehen. Die Stifte 100a, 100b erstrecken sich senkrecht zur Zeichenebene der 4, d.h. unter einem rechten Winkel zur Achse 44. Die Stifte 100a, 100b laufen jeweils innen an axial äußeren Führungen 102a, 102b, die sich in radialer Richtung erstrecken und damit ebenfalls unter einem rechten Winkel zur Achse 44 verlaufen.
Durch das Gebilde der Stifte 100a, 100b und der Führungen 102a, 102b ist es möglich, dass die Honsteinträger 82 sich radial ungestört bewegen (Doppelpfeil 94). Andererseits ist eine gewisse Kippbewegung relativ zur Richtung der Achse 44 ebenfalls möglich. Dies ist in 4 rechts oben mit dem bereits erläuterten Winkel α angedeutet.
Um die Honsteinträger 82 zu verkippen, sind im axialen Abstand zueinander zwei Stellzylinder 104a, 104b in der Führung 96 vorgesehen. Die Stellzylinder 104a, 104b lassen sich individuell mit Druckmittel ansteuern, wie mit einem Pfeil 106 rechts in 4 angedeutet. Wenn der in 4 rechte Stellzylinder 104b ausfährt, während der linke Stellzylinder 104a in seiner Ruhestellung verharrt, so führt dies zu der rechts oben in 4 strichpunktiert eingezeichneten Schrägstellung mit dem Winkel α.
Aus der vorstehenden Beschreibung erkennt man, dass beide Bewegungen der Honsteinträger 82 völlig unabhängig voneinander eingestellt werden können, nämlich die radiale Bewegung entlang des Doppelpfeils 94 sowie die vorerwähnte Schrägstellung. Dies ermöglicht die weiter vorne beschriebenen Verfahren beim Honen des Werkstückes 36.

Claims

Verfahren zum Innenhonen von Werkstücken (36) mittels eines um eine Achse (44) drehbaren (46) und entlang der Achse (44) verfahrbaren (48) Honwerkzeuges (32), das an seinem Umfang angeordnete Honsteine (60) aufweist, wobei die Honsteine (60) radial verfahren und in Eingriff mit einem Innenumfangsabschnitt (52) des Werkstücks (36) gebracht werden, dadurch gekennzeichnet, dass die Honsteine (60') zum Honen einer konischen Innenumfangsfläche schräg zur Achse (44) ausgerichtet und in Eingriff mit dem Innenumfangsabschnitt (66, 68) des Werkstücks (36) gebracht werden.
Verfahren nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass zum Herstellen der konischen Innenumfangsfläche zunächst in einer ersten Betriebsstellung des Honwerkzeuges (32) mit parallel zur Achse (44) ausgerichteten Honsteinen (60) eine durch erste, innenzylindrische Umfangsabschnitte (50, 52) unterschiedlichen Durchmessers gebildete Stufenbohrung hergestellt wird, und dass dann in einer zweiten Betriebsstellung des Honwerkzeuges (32) mit schräg zur Achse (44) angestellten Honsteinen (60') zweite, innenkonische Umfangsabschnitte (66, 68) hergestellt werden.
Verfahren nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, dass die innenkonischen Umfangsabschnitte (66, 68) nur im Bereich von Stufen (54) zwischen den ersten Umfangsabschnitten (50, 52) hergestellt werden.
Verfahren nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, dass die innenkonischen Umfangsabschnitte durchgehend über die gesamte axiale Länge der Stufenbohrung hergestellt werden.
Verfahren nach einem oder mehreren der Ansprüche 1 bis 4, dadurch gekennzeichnet, dass die gehonte Innenumfangsfläche eine axiale Länge von mehreren Metern, insbesondere von etwa zehn Metern, sowie vorzugsweise einen Durchmesser von etwa zwei Metern aufweist.
Verfahren nach einem oder mehreren der Ansprüche 1 bis 5, dadurch gekennzeichnet, dass die gehonte Innenumfangsfläche eine Konizität von 0,1 bis 0,5 mm je Meter axiale Länge aufweist.
Verfahren nach einem oder mehreren der Ansprüche 1 bis 6, dadurch gekennzeichnet, dass das Honwerkzeug entlang einer vertikalen Achse (44) verfahren wird.
Verwendung des Verfahrens nach einem oder mehreren der Ansprüche 1 bis 7 zum Innenhonen von mehrere Meter langen Schleuderguss-Kokillen.
Honmaschine zum Innenhonen von Werkstücken (36) mittels eines um eine Achse (44) drehbaren (46) und entlang der Achse (44) verfahrbaren (48) Honwerkzeuges (32), das an seinem Umfang angeordnete Honsteine (60) aufweist, die zum Honen zylindrischer Innenumfangsflächen in einer ersten Betriebsstellung parallel zur Achse (44) ausgerichtet und in Eingriff mit einem Innenumfangsabschnitt (52) des Werkstücks (36) bringbar sind, wobei das Honwerkzeug (32) Mit tel zum Verstellen der Honsteine (60) in einer zur Achse (44) geneigten Richtung aufweist, dadurch gekennzeichnet, dass die Mittel eine erste Vorrichtung (82 – 98) zum Verstellen der Honsteine (60) nur in radialer Richtung sowie eine zweite Vorrichtung (82, 96, 100 – 106) zum Verstellen der Honsteine (60') unter einem Winkel (α) schräg zur Achse (44) aufweist, derart, dass durch Betätigen der zweiten Vorrichtung (82, 96, 100 – 106) die Honsteine (60') zum Honen konischer Innenumfangsflächen in einer zweiten Betriebsstellung schräg zur Achse (44) ausgerichtet und in Eingriff mit einem Innenumfangsabschnitt (66, 68) des Werkstücks (36) bringbar sind.
Honmaschine nach Anspruch 9, dadurch gekennzeichnet, dass die erste Vorrichtung (82 – 98) ein Keilgetriebe (84, 86) enthält.
Honmaschine nach Anspruch 10 oder 11, dadurch gekennzeichnet, dass die zweite Vorrichtung (82, 96, 100 – 106) einen relativ zur Richtung der Achse (44) kippbaren Honsteinträger (82) aufweist.
Honmaschine nach Anspruch 11, dadurch gekennzeichnet, dass der Honsteinträger (82) eine Mehrzahl von axial beabstandeten Stiften (100a, 100b) aufweist, die zum Führen einer Kippbewegung des Honsteinträgers (82) an Führungsflächen (102a, 102b) laufen.
Honmaschine nach Anspruch 12, dadurch gekennzeichnet, dass die Stifte (100a, 100b) sich in einer ersten und die Führungsflächen (102a, 102b) sich in einer zweiten Richtung erstrecken, die unter einem rechten Winkel zueinander und zur Achse (44) ausgerichtet sind.
Honmaschine nach einem oder mehreren der Ansprüche 11 bis 13, dadurch gekennzeichnet, dass der Honsteinträger (82) mittels axial beabstandeter Betätigungselemente kippbar ist.
Honmaschine nach Anspruch 14, dadurch gekennzeichnet, dass die Betätigungselemente als Stellzylinder (104a, 104b) ausgebildet sind.
Honmaschine nach Anspruch 15, dadurch gekennzeichnet, dass das Honwerkzeug (32) eine Mehrzahl von über seinen Umfang verteilten Honsteinen (60) aufweist, dass jeder Honstein (60) in einem Honsteinträger (82) gelagert ist, und dass die Stellzylinder (104a, 104b) der Honsteinträger (82) über eine gemeinsame Druckmittelleitung versorgt werden.
Honmaschine nach Anspruch 16, dadurch gekennzeichnet, dass die gemeinsame Druckmittelleitung als axial verlaufender Kanal (58) in einer das Honwerkzeug (32) antreibenden Honstange (30) ausgebildet ist.
Honmaschine nach einem oder mehreren der Ansprüche 15 bis 17, dadurch gekennzeichnet, dass die Stellzylinder (104a, 104b) als Hydraulikzylinder ausgebildet sind.
Honmaschine nach einem oder mehreren der Ansprüche 9 bis 18, dadurch gekennzeichnet, dass die gehonte Innenumfangsfläche eine axiale Länge von mehreren Metern, insbesondere von etwa zehn Metern, sowie vorzugsweise einen Durchmesser von etwa zwei Metern aufweist.
Honmaschine nach einem oder mehreren der Ansprüche 9 bis 19, dadurch gekennzeichnet, dass die Achse (44) vertikal verläuft.
Verwendung der Honmaschine nach einem oder mehreren der Ansprüche 9 bis 20 zum Innenhonen von mehrere Meter langen Schleuderguss-Kokillen.