DE102020203341A1 - Honing tool - Google Patents
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Abstract
Ein Honwerkzeug (100) zur Bearbeitung einer Bohrung in einem Werkstück umfasst einen Werkzeugkörper (110), der eine Werkzeugachse (112) definiert, wenigstens einen Schneidstoffkörper (180), der mittels eines Zustellsystems radial zur Werkzeugachse (112) in Richtung einer Innenfläche der Bohrung zustellbar ist, und wenigstens eine am Umfang des Werkzeugkörpers angeordnete Führungsleiste (120-1, 120-2) zum Führen des Honwerkzeugs in der Bohrung, wobei die Führungsleiste auswechselbar ist. Der Werkzeugkörper (110) weist an seinem Umfang für die mindestens eine Führungsleiste eine parallel zur Werkzeugachse (112) verlaufende Aufnahmenut (130-1, 130-2) mit einem Aufnahmequerschnitt auf, der durch zwei oder mehr parallel zur Werkzeugachse verlaufende Planflächen begrenzt ist. Die Aufnahmenut weist an wenigstens einem axialen Ende eine axiale Endfläche auf, die als axialer Anschlag für die in der Aufnahmenut aufzunehmende Führungsleiste (120-1, 120-2) geeignet ist. Eine in die Aufnahmenut aufgenommene Führungsleiste (120-1, 120-2) weist an ihrer dem Werkzeugkörper abgewandten Außenseite eine nicht durch eine Bohrung unterbrochene Führungsfläche (122-1, 122-2) zum Kontakt mit der Innenfläche der Bohrung und an einer dem Werkzeugkörper zugewandten Seite wenigstens zwei Planflächen (124-1, 124-2, 125, 126) zum Flächenkontakt mit korrespondierenden Planflächen der Aufnahmenut auf. Das Honwerkzeug umfasst außerdem eine lösbar mit dem Werkzeugkörper verbindbare Fixierungseinrichtung (150) zum Fixieren der Führungsleiste (120-1, 120-2) in der Aufnahmenut (130-1, 130-2).A honing tool (100) for machining a bore in a workpiece comprises a tool body (110) which defines a tool axis (112), at least one cutting material body (180) which, by means of a feed system, is radially to the tool axis (112) in the direction of an inner surface of the bore can be advanced, and at least one guide strip (120-1, 120-2) arranged on the circumference of the tool body for guiding the honing tool in the bore, the guide strip being exchangeable. The tool body (110) has on its circumference for the at least one guide bar a receiving groove (130-1, 130-2) running parallel to the tool axis (112) with a receiving cross section which is delimited by two or more flat surfaces running parallel to the tool axis. At least one axial end of the receiving groove has an axial end surface which is suitable as an axial stop for the guide strip (120-1, 120-2) to be received in the receiving groove. A guide strip (120-1, 120-2) received in the receiving groove has on its outside facing away from the tool body a guide surface (122-1, 122-2) not interrupted by a bore for contact with the inner surface of the bore and on one of the tool body facing side at least two flat surfaces (124-1, 124-2, 125, 126) for surface contact with corresponding flat surfaces of the receiving groove. The honing tool also comprises a fixing device (150), which can be detachably connected to the tool body, for fixing the guide strip (120-1, 120-2) in the receiving groove (130-1, 130-2).
Description
ANWENDUNGSGEBIET UND STAND DER TECHNIKAREA OF APPLICATION AND STATE OF THE ART
Die Erfindung betrifft ein Honwerkzeug zur Bearbeitung einer Bohrung in einem Werkstück gemäß dem Oberbegriff von Anspruch 1.The invention relates to a honing tool for machining a bore in a workpiece according to the preamble of claim 1.
Die qualitätsbestimmende Endbearbeitung von tribologisch beanspruchbaren Innenflächen von Bohrungen, wie z.B. Zylinderlaufflächen in Zylinderblöcken (Zylinderkurbelgehäusen) oder Zylinderlaufbuchsen, erfolgt in der Regel mittels Honen. Das Honen ist ein Zerspanungsverfahren mit geometrisch unbestimmten Schneiden, welches mit einem aufweitbaren Honwerkzeug durchgeführt wird. Ein Honwerkzeug hat einen Werkzeugkörper und mindestens einen Schneidstoffkörper, der mittels eines Zustellsystems radial zur Werkzeugachse in Richtung einer Innenfläche der Bohrung zustellbar ist. 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. Der am Honwerkzeug angebrachte Schneidstoffkörper (einer oder mehrere) wird über das Zustellsystem mit einer radial zur Werkzeugachse wirkenden Zustellkraft an die zu bearbeitende Innenfläche angedrückt. 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.The quality-determining finishing of tribologically stressable inner surfaces of bores, such as cylinder running surfaces in cylinder blocks (cylinder crankcases) or cylinder liners, is usually carried out by means of honing. Honing is a machining process with geometrically undefined cutting edges, which is carried out with an expandable honing tool. A honing tool has a tool body and at least one cutting material body, which can be advanced radially to the tool axis in the direction of an inner surface of the bore by means of an infeed system. 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 generate a rotary movement superimposed on the stroke movement. The cutting material body (one or more) attached to the honing tool is pressed against the inner surface to be machined via the feed system with a feed force acting radially to the tool axis. When honing, a cross-cut pattern typical for honing with cross-cutting traces, which are also referred to as "honing marks", is usually created on the inner surface.
Honwerkzeuge sind mehr oder weniger bohrungsfüllende Werkzeuge. Ein gattungsgemäßes Honwerkzeug weist eine oder mehrere Führungsleisten auf. Führungsleisten an Honwerkzeugen sind dazu vorgesehen, mit ihrer radial außen liegenden Führungsfläche einen Führungsdurchmesser zu definieren, der in der Regel geringfügig kleiner ist als der Innendurchmesser der zu bearbeitenden Bohrung.Honing tools are more or less bore-filling tools. A generic honing tool has one or more guide strips. Guide strips on honing tools are provided with their radially outer guide surface to define a guide diameter which is usually slightly smaller than the inside diameter of the bore to be machined.
Bei Einleisten-Honwerkzeugen, die nur einen einzigen zustellbaren Schneidstoffkörper in Form einer Honleiste haben und typischerweise bei relativ kleinen Bohrungsdurchmessern eingesetzt werden, sind oft zwei umfangsversetzte Führungsleisten vorgesehen, um bei der Honbearbeitung das Honwerkzeug an der der Honleiste gegenüber liegenden Seite an der Innenseite der Bohrung abzustützen. Es gibt auch Mehrleisten-Honwerkzeuge mit zwei oder mehr (z.B. vier oder sechs oder acht) um den Umfang des Werkzeugkörpers verteilten, radial zustellbaren Schneidstoffkörpern.In the case of single stone honing tools that have only a single feedable cutting material body in the form of a honing stone and are typically used with relatively small bore diameters, two circumferentially offset guide bars are often provided in order to keep the honing tool on the side opposite the honing stone on the inside of the bore during honing to support. There are also multi-stone honing tools with two or more (e.g. four or six or eight) radially adjustable cutting material bodies distributed around the circumference of the tool body.
Zum Einführen des Honwerkzeugs werden die Schneidstoffkörper (einer oder mehrere) radial zurückgezogen, so dass ihre abrasiven Außenflächen gegenüber den Führungsflächen bzw. dem Führungsdurchmesser zurückgezogen sind.To insert the honing tool, the cutting material bodies (one or more) are retracted radially so that their abrasive outer surfaces are retracted relative to the guide surfaces or the guide diameter.
Bei Mehrleisten-Honwerkzeugen werden die Schneidstoffkörper dann für die Honoperation radial nach außen zugestellt, so dass nur die Schneidstoffkörper in Eingriff mit der Innenfläche der Bohrung stehen. Die Außenflächen der maximal nach außen zugestellten Schneidstoffkörper definieren einen Hondurchmesser, der typischerweise einige Hundertstel mm größer ist als der Führungsdurchmesser. Bei Einleisten-Honwerkzeugen bestimmt der Schneidstoffkörper zusammen mit den Führungsleisten den Hondurchmesser. Der Schneidstoffkörper und die Führungsleisten sind zusammen im „Eingriff“. Daher muss besonders auf Führungsleistenverschleiß geachtet werden.In multi-stone honing tools, the cutting material bodies are then advanced radially outward for the honing operation, so that only the cutting material bodies are in engagement with the inner surface of the bore. The outer surfaces of the cutting material bodies, which are maximally advanced to the outside, define a honing diameter which is typically a few hundredths of a mm larger than the guide diameter. With single stone honing tools, the cutting material body determines the honing diameter together with the guide pads. The cutting material body and the guide strips are "in engagement" together. Therefore, particular attention must be paid to guide strip wear.
Führungsleisten bestehen meist aus einem verschleißfesten Werkstoff, um eine Vielzahl von Einführ- und Bearbeitungsoperationen und/oder Bearbeitungsoperationen ohne Beschädigung oder substantiellen Materialabrieb zu überstehen. Dennoch kann es nach längerem Gebrauch vorkommen, dass Führungsleisten verschleißen und ausgewechselt werden sollten.Guide strips usually consist of a wear-resistant material in order to withstand a large number of insertion and machining operations and / or machining operations without damage or substantial material abrasion. Nevertheless, after a long period of use it can happen that guide rails wear out and should be replaced.
Gattungsgemäße Honwerkzeuge zeichnen sich dadurch aus, dass sie eine oder mehrere Führungsleisten haben, die austauschbar bzw. auswechselbar am Werkzeugkörper angebracht sind. Dies ergibt eine verbesserte Reparatur- und Wartungsfreundlichkeit gegenüber Honwerkzeugen, bei denen beispielsweise die Führungsleisten angelötet und damit nicht ohne weiteres „auswechselbar“ sind.Honing tools of the generic type are characterized in that they have one or more guide strips which are attached to the tool body in an exchangeable or exchangeable manner. This results in an improved ease of repair and maintenance compared to honing tools in which, for example, the guide strips are soldered on and therefore cannot be easily "exchanged".
Die
Die
AUFGABE UND LÖSUNGTASK AND SOLUTION
Es ist eine Aufgabe der Erfindung, ein gattungsgemäßen Honwerkzeug bereitzustellen, das eine oder mehrere Führungsleisten aufweist, die für einen Bediener leicht auswechselbar sind und im bestimmungsgemäßen Gebrauch des Honwerkzeugs eine sichere Führungsfunktion bieten.It is an object of the invention to provide a generic honing tool that has one or more guide strips that are easily exchangeable for an operator and that provide a reliable guide function when the honing tool is used as intended.
Diese Aufgabe wird gelöst durch ein Honwerkzeug mit den Merkmalen von Anspruch 1. Vorteilhafte Weiterbildungen sind in den abhängigen Ansprüchen angegeben. Der Wortlaut sämtlicher Ansprüche wird durch Bezugnahme zum Inhalt der Beschreibung gemacht.This object is achieved by a honing tool with the features of claim 1. Advantageous developments are given in the dependent claims. The wording of all claims is incorporated into the content of the description by reference.
Das Honwerkzeug ist zur Bearbeitung einer Bohrung in einem Werkstück ausgelegt und hat einen Werkzeugkörper, der eine Werkzeugachse definiert. Im bestimmungsgemäßen Gebrauch des Honwerkzeugs rotiert das Honwerkzeug idealerweise um die Werkzeugachse. Das Honwerkzeug umfasst wenigstens einen Schneidstoffkörper, der mittels eines Zustellsystems radial zur Werkzeugachse in Richtung einer Innenfläche der Bohrung zustellbar ist. Ein Schneidstoffkörper besteht aus einem abrasiven Material, welches irregulär geformte Schneidkörner aufweist, die in einer Bindung gebunden sind. Damit ist ein Materialabtrag mit geometrisch unbestimmten Schneiden möglich. Leistenförmige Schneidkörper, deren Länge in Axialrichtung größer als ihre in Umfangsrichtung gemessene Breite ist, werden auch als „Honleisten“ bezeichnet. Weiterhin ist am Umfang des Werkzeugkörpers wenigstens eine Führungsleiste angeordnet, die zum Führen des Honwerkzeugs in der Bohrung vorgesehen ist. Die Führungsleiste ist auswechselbar bzw. austauschbar. „Austauschbar“ bzw. „auswechselbar“ bedeutet im Rahmen dieser Anmeldung, dass zur Anbringung der Führungsleisten am Werkzeugkörper eine zerstörungsfrei lösbare Befestigung vorgesehen ist. Dadurch ergibt sich eine verbesserte Reparatur- und Wartungsfreundlichkeit gegenüber Honwerkzeugen, bei denen Führungsleisten beispielsweise durch Löten am Werkzeugkörper befestigt sind.The honing tool is designed for machining a bore in a workpiece and has a tool body that defines a tool axis. When the honing tool is used as intended, the honing tool ideally rotates around the tool axis. The honing tool comprises at least one cutting material body, which can be advanced radially to the tool axis in the direction of an inner surface of the bore by means of an infeed system. A cutting material body consists of an abrasive material which has irregularly shaped cutting grains that are bound in a bond. This enables material to be removed with geometrically undefined cutting edges. Bar-shaped cutting bodies whose length in the axial direction is greater than their width measured in the circumferential direction are also referred to as “honing stones”. Furthermore, at least one guide strip is arranged on the circumference of the tool body and is provided for guiding the honing tool in the bore. The guide bar is exchangeable or replaceable. In the context of this application, “exchangeable” or “exchangeable” means that a non-destructive detachable attachment is provided for attaching the guide strips to the tool body. This results in an improved ease of repair and maintenance compared to honing tools in which guide strips are attached to the tool body, for example by soldering.
Der Werkzeugkörper weist an seinem Umfang für mindestens eine Führungsleiste eine parallel zur Werkzeugachse verlaufende Aufnahmenut auf, die einen Aufnahmequerschnitt hat, der durch wenigstens zwei mehr oder weniger parallel zur Werkzeugachse verlaufende Planflächen begrenzt ist. Wenigstens eine dieser Planflächen kann als in Umfangsrichtung wirkende Anlagefläche für die Führungsleiste dienen und dazu beitragen, die Position der Führungsleiste in Umfangsrichtung genau festzulegen. Die Aufnahmenut hat weiterhin an wenigstens einem axialen Ende eine axiale Endfläche. Diese kann als axialer Anschlag für die in der Aufnahmenut aufzunehmende Führungsleiste dienen bzw. genutzt werden, ist also als axialer Anschlag geeignet. Eine in die Aufnahmenut aufgenommene Führungsleiste hat an ihrer dem Werkzeugkörper abgewandten Außenseite eine Führungsfläche, die zum Kontakt mit der Innenseite der Bohrung vorgesehen ist. Diese Führungsfläche ist nicht durch eine Bohrung unterbrochen. Es führt also keine Bohrung für eine Befestigungsschraube durch die Führungsleiste hindurch. Die Führungsleiste kann in Längsrichtung einen einheitlichen Querschnitt haben. Dadurch kann zum einen eine Führungsleiste mit einfacher geometrischer Gestalt und hoher mechanischer Stabilität bereitgestellt werden. Außerdem kann die Führungsfläche über den gesamten mit dem Honwerkzeug potenziell in Kontakt kommenden Bereich einheitlich gestaltet sein, so dass eine schonende Führung an der Bohrungsinnenseite sichergestellt werden kann. An einer dem Werkzeugkörper zugewandten Seite hat die Führungsleiste wenigstens zwei Planflächen zum Flächenkontakt mit korrespondierenden Planflächen der Aufnahmenut. Weiterhin ist eine lösbar mit dem Werkzeugkörper verbindbare Fixierungseinrichtung zum Fixieren der Führungsleiste in der Aufnahmenut vorgesehen. Mithilfe der axialen Endfläche, an die eine korrespondierende Stirnseite der in die Aufnahmenut eingelegten Führungsleiste angelegt werden kann, kann eine axiale Position der Führungsleiste in der Aufnahmenut definiert werden. Mithilfe einer achsparallel verlaufenden Planfläche kann eine exakte Position der Führungsleiste in Umfangsrichtung sichergestellt werden. Die Aufnahmenut bietet somit eine Aufnahmestruktur mit Anlageflächen, die bei Bedarf in Axialrichtung, vor allem aber in Umfangsrichtung, die Lage einer eingelegten Führungsleiste festlegen können.The tool body has on its circumference for at least one guide bar a receiving groove running parallel to the tool axis, which has a receiving cross section which is delimited by at least two flat surfaces running more or less parallel to the tool axis. At least one of these flat surfaces can serve as a contact surface acting in the circumferential direction for the guide strip and contribute to precisely defining the position of the guide strip in the circumferential direction. The receiving groove also has an axial end surface at at least one axial end. This can serve or be used as an axial stop for the guide strip to be received in the receiving groove, and is therefore suitable as an axial stop. A guide bar received in the receiving groove has on its outside facing away from the tool body a guide surface which is provided for contact with the inside of the bore. This guide surface is not interrupted by a hole. So there is no hole for a fastening screw through the guide strip. The guide bar can have a uniform cross section in the longitudinal direction. In this way, on the one hand, a guide strip with a simple geometric shape and high mechanical stability can be provided. In addition, the guide surface can be designed uniformly over the entire area that potentially comes into contact with the honing tool, so that gentle guidance on the inside of the bore can be ensured. On a side facing the tool body, the guide bar has at least two flat surfaces for surface contact with corresponding flat surfaces of the receiving groove. Furthermore, a fixing device, which can be detachably connected to the tool body, is provided for fixing the guide strip in the receiving groove. With the aid of the axial end face, against which a corresponding end face of the guide bar inserted in the receiving groove can be placed, an axial position of the guide bar in the receiving groove can be defined. With the aid of a plane surface running parallel to the axis, an exact position of the guide bar in the circumferential direction can be ensured. The receiving groove thus offers a receiving structure with contact surfaces which, if necessary, can determine the position of an inserted guide bar in the axial direction, but above all in the circumferential direction.
Mithilfe der lösbar mit dem Werkzeugkörper verbindbaren Fixierungseinrichtung kann die Führungsleiste in der Aufnahmenut so fixiert werden, dass sie in Kontakt mit den radialen und/oder axialen Anlageflächen steht und dadurch ihre Position am Werkzeugkörper fest vorgegeben wird.With the aid of the fixing device which can be detachably connected to the tool body, the guide strip can be fixed in the receiving groove in such a way that it is in contact with the radial and / or axial contact surfaces and its position on the tool body is thereby fixed.
Die Führungsleisten können eine einfach zu fertigende Gestalt und hohe Stabilität haben, insbesondere weil keine Bohrungen erforderlich sind. Die Führungsleisten sollten verschleißfest sein. Sie können z.B. aus Hartmetall bestehen. Alternativen sind z.B. Führungsleisten aus Polykristallinem Diamant (PKD) oder Siliziumnitrid oder aus einer Materialkombination, z.B. mit Diamantbelag oder Diamantbeschichtung an der Führungsfläche oder aus einem MetallKeramik-Verbundstoff (Cermet). Geeignet profilierte Halbzeuge aus diesen harten, verschleißfesten Materialien können ohne großen technischen Aufwand verwendet werden, insbesondere da keine Befestigungsbohrungen in das Material eingebracht werden müssen. Bei Nutzung der Erfindung stehen viele unterschiedliche Führungsleisten-Materialien zur Verfügung, zwischen denen z.B. in Abhängigkeit vom zu bearbeitenden Werkstückmaterial gewählt werden kann.The guide strips can have an easy-to-manufacture shape and high stability, in particular because no bores are required. The guide rails should be wear-resistant. They can be made of hard metal, for example. Alternatives are e.g. guide strips made of polycrystalline diamond (PCD) or silicon nitride or a combination of materials, e.g. with a diamond or diamond coating on the guide surface or made of a metal-ceramic composite (cermet). Suitable profiled semi-finished products made of these hard, wear-resistant materials can be used without great technical effort, in particular since no fastening holes have to be made in the material. When using the invention, many different guide strip materials are available, between which, for example, a choice can be made depending on the workpiece material to be machined.
Obwohl es möglich ist, dass das Honwerkzeug nur eine einzige, in Umfangsrichtung relativ breite Führungsleiste aufweist, ist bei bevorzugten Ausführungsformen vorgesehen, dass das Honwerkzeug mehrere um den Umfang des Werkzeugkörpers verteilte Führungsleisten aufweist.Although it is possible for the honing tool to have only a single guide strip that is relatively wide in the circumferential direction, it is provided in preferred embodiments that the honing tool has a plurality of guide strips distributed around the circumference of the tool body.
Bevorzugte Ausführungsformen haben genau zwei Führungsleisten, die umfangsversetzt am Werkzeugkörper angeordnet sind.Preferred embodiments have exactly two guide strips, which are arranged offset circumferentially on the tool body.
Insbesondere kann es sich bei dem Honwerkzeug um ein Einleisten-Honwerkzeug handeln, das nur einen einzigen zustellbaren Schneidstoffkörper in Form einer Honleiste aufweist und typischerweise bei relativ kleinen Bohrungsdurchmessern eingesetzt wird. Bei diesen sind zwei umfangsversetzte Führungsleisten bzw. zwei umfangsversetzte Aufnahmenuten vorgesehen, um bei der Honbearbeitung das Honwerkzeug an der der Honleiste gegenüber liegenden Seite an der Innenseite der Bohrung abzustützen. Der praktisch-wirtschaftliche Nutzen der Erfindung ist gerade bei Einleisten-Honwerkzeugen erheblich, da dort die Führungsleisten prinzipbedingt meist höherem Verschleiß ausgesetzt sind als bei Mehrleisten-Honwerkzeugen und daher öfter gewechselt werden sollten.In particular, the honing tool can be a single stone honing tool which has only a single feedable cutting material body in the form of a honing stone and is typically used with relatively small bore diameters. These two circumferentially offset guide strips or two circumferentially offset receiving grooves are provided in order to support the honing tool on the side opposite the honing stone on the inside of the bore during the honing operation. The practical and economic benefit of the invention is considerable in the case of single stone honing tools in particular, since the guide pads there are generally exposed to greater wear than in the case of multi-stone honing tools and should therefore be changed more often.
Die Fixierungseinrichtung ist vorzugsweise als Klemmeinrichtung ausgebildet, die mittels mindestens einer Klemmschraube betätigbar ist. Die Klemmkräfte wirken dabei so, dass die Führungsleiste an die als Anlageflächen dienenden Planflächen der Aufnahmenut angepresst werden kann. Vorzugsweise umfasst die Klemmeinrichtung genau zwei axial versetzt angeordnete Klemmschrauben. Dadurch können die Klemmkräfte besser über die Länge der Führungsleiste verteilt werden und axial ungleich wirkende Klemmkräfte können vermieden werden. Außerdem wird eine statische Überbestimmung der Klemmkräfte vermieden Die Klemmkraft der Klemmeinrichtung wird durch Betätigen der Klemmschraube aufgebracht. Mithilfe von Klemmschrauben kann ein Bediener somit Führungsleisten sehr einfach in den Aufnahmenuten (eine oder mehrere) des Werkzeugkörpers anbringen und fixieren oder, durch Lösen der Klemmeinrichtung, die Fixierung aufheben und die Führungsleisten aus den Aufnahmenuten entnehmen.The fixing device is preferably designed as a clamping device which can be actuated by means of at least one clamping screw. The clamping forces act in such a way that the guide bar can be pressed against the plane surfaces of the receiving groove that serve as contact surfaces. The clamping device preferably comprises exactly two axially offset clamping screws. As a result, the clamping forces can be better distributed over the length of the guide rail and clamping forces acting axially unevenly can be avoided. In addition, a static overdetermination of the clamping forces is avoided. The clamping force of the clamping device is applied by actuating the clamping screw. With the help of clamping screws, an operator can therefore very easily attach and fix guide strips in the receiving grooves (one or more) of the tool body or, by loosening the clamping device, cancel the fixation and remove the guide strips from the receiving grooves.
Gemäß einer Weiterbildung sind am Umfang des Werkzeugkörpers (wenigstens) zwei zueinander umfangsversetzte Aufnahmenuten zur Aufnahme jeweils einer Führungsleiste ausgebildet, wobei die Klemmeinrichtung in einem Zwischenbereich zwischen den Aufnahmenuten angeordnet ist. Das mindestens eine in dem Zwischenbereich angeordnete Element der Klemmeinrichtung kann somit gleichzeitig auf Führungsleisten in den beiden jeweils seitlich angrenzenden Aufnahmenuten wirken. Durch Betätigen einer einzigen Klemmeinrichtung können somit zwei Führungsleisten gleichzeitig in ihren entsprechenden Aufnahmenuten festgelegt bzw. eingeklemmt werden. Umgekehrt werden beim Lösen der Klemmeinrichtung gleich zwei benachbarte Führungsleisten frei und können zum Austausch entnommen werden.According to a further development, (at least) two mutually offset receiving grooves are formed on the circumference of the tool body, each for receiving a guide strip, the clamping device being arranged in an intermediate region between the receiving grooves. The at least one element of the clamping device arranged in the intermediate area can thus act simultaneously on guide strips in the two laterally adjoining receiving grooves. By actuating a single clamping device, two guide strips can thus be fixed or clamped in their corresponding receiving grooves at the same time. Conversely, when the clamping device is released, two adjacent guide strips become free and can be removed for replacement.
Vorzugsweise sind die Aufnahmenuten an den einander zugewandten Seiten in zumindest einem Fixierungsabschnitt offen. Dadurch kann die Klemmeinrichtung besonders wirksam an den einander zu gewandten Seitenflächen der beiden benachbarten Führungsleisten angreifen.The receiving grooves are preferably open on the mutually facing sides in at least one fixing section. As a result, the clamping device can act particularly effectively on the mutually facing side surfaces of the two adjacent guide strips.
Vorzugsweise ist wenigstens eine Gewindebohrung zur Aufnahme jeweils einer Schraube der Klemmeinrichtung in dem Zwischenbereich zwischen den Aufnahmenuten angeordnet. Meist sind zwei Gewindebohrungen, insbesondere genau zwei Gewindebohrungen, vorgesehen.At least one threaded bore for receiving one screw of the clamping device is preferably arranged in the intermediate area between the receiving grooves. Usually two threaded bores, in particular exactly two threaded bores, are provided.
Bei manchen Ausführungsformen ist die Gewindebohrung im Bereich eines Fixierungsabschnitts angeordnet und eine mit einem Schraubenkopf ausgestattete Klemmschraube wird in der Klemmkonfiguration derart in die Gewindebohrung eingeschraubt, dass der Schraubenkopf unmittelbar an einander zugewandten Seitenflächen der Führungsleisten angreift und diese an abgewandte Planflächen der Aufnahmenuten drückt. Eine derartige Klemmeinrichtung benötigt also lediglich eine oder mehrere Klemmschrauben, um die in Umfangsrichtung benachbarten Führungsleisten zeitgleich in ihren Aufnahmenuten einzuklemmen.In some embodiments, the threaded hole is arranged in the area of a fixing section and a clamping screw equipped with a screw head is screwed into the threaded hole in the clamping configuration in such a way that the screw head engages directly on facing side surfaces of the guide strips and presses them against flat surfaces of the receiving grooves that are facing away. Such a clamping device therefore only requires one or more clamping screws in order to clamp the guide strips adjacent in the circumferential direction in their receiving grooves at the same time.
Vorzugsweise hat der Schraubenkopf der Klemmschraube eine dem Gewindeabschnitt zugewandte konische Unterseite. Deren Konuswinkel kann so an die Orientierung der in Umfangsrichtung fernliegenden Planflächen der Aufnahmenuten angepasst sein, dass die in die Aufnahmenuten eingelegten Führungsleisten unmittelbar mithilfe einer Klemmschraube am Werkzeugkörper befestigt werden können, indem die Führungsleisten durch die konische Fläche an der Schraubenkopf-Unterseite in ihren Aufnahmenuten festgeklemmt werden. Bei entsprechenden Konuswinkeln der Schraubenkopf-Unterseite kann dabei ein materialschonender Linienkontakt zwischen der Schraubenkopf-Unterseite und den zugewandten Seitenflächen der Führungsleisten aufgebaut werden, mit denen ausreichend starke Klemmkräfte ohne Zerstörung der Führungsleisten aufgebracht werden können.The screw head of the clamping screw preferably has a conical underside facing the threaded section. Their cone angle can be adapted to the orientation of the flat surfaces of the receiving grooves that are remote in the circumferential direction so that the guide strips inserted into the receiving grooves can be fastened directly to the tool body using a clamping screw by clamping the guide strips in their receiving grooves through the conical surface on the underside of the screw head will. With appropriate cone angles of the screw head underside, a gentle line contact can be established between the screw head underside and the facing side surfaces of the guide strips, with which sufficiently strong clamping forces can be applied without destroying the guide strips.
Bei anderen Ausführungsformen weist die Klemmeinrichtung wenigstens ein an dem Werkzeugkörper befestigbares gesondertes Klemmelement mit wenigstens einer Durchgangsbohrung zum Hindurchführen des Gewindeabschnitts einer Klemmschraube auf, wobei das Klemmelement gegenüberliegende Schrägflächen zum Anpressen an die einander zugewandten Seitenflächen der Führungsleisten aufweist. Bei dieser Anordnung wird somit die durch eine Klemmschraube aufgebrachte Klemmkraft indirekt über das gesonderte Klemmelement auf die angrenzenden Führungsleisten übertragen. Hierdurch ist eine besonders materialschonende, großflächige Übertragung von Klemmkräften möglich. Es sind also Klemmschrauben vorgesehen, die nicht unmittelbar an den festzuklemmenden Führungsleisten angreifen, sondern an dem gesonderten Klemmelement, welches dann die Führungsleisten in ihre Aufnahmenuten festklemmt.In other embodiments, the clamping device has at least one separate clamping element which can be fastened to the tool body and has at least one through-hole for leading through the threaded section of a Clamping screw, the clamping element having opposite inclined surfaces for pressing against the facing side surfaces of the guide strips. In this arrangement, the clamping force applied by a clamping screw is thus transmitted indirectly to the adjacent guide strips via the separate clamping element. As a result, a large-area transmission of clamping forces that is particularly gentle on the material is possible. Clamping screws are therefore provided which do not act directly on the guide strips to be clamped, but on the separate clamping element which then clamps the guide strips in their receiving grooves.
Bei manchen Ausführungsformen sind die zwei zueinander umfangsversetzten Aufnahmenuten an den einander zugewandten Seiten im Wesentlichen über ihre gesamte Länge offen, so dass sich der Fixierungsabschnitt im Wesentlichen über die gesamte Länge der benachbarten Aufnahmenuten erstreckt. Die Länge des Fixierungsabschnitts kann beispielsweise mehr als 80 % oder mehr als 90 % der axialen Länge der Aufnahmenuten betragen. Dann kann ein einziges gesondertes Klemmelement verwendet werden, welches im Wesentlichen über die gesamte Länge der in die Aufnahmenuten eingelegten Führungsleisten auf diese wirkt, wodurch eine besonders gleichmäßige Klemmkraftverteilung und damit eine schonende Klemmung erreicht werden kann.In some embodiments, the two mutually offset receiving grooves are essentially open over their entire length on the mutually facing sides, so that the fixing section extends essentially over the entire length of the adjacent receiving grooves. The length of the fixing section can for example be more than 80% or more than 90% of the axial length of the receiving grooves. A single separate clamping element can then be used, which acts on the guide strips inserted into the receiving grooves essentially over the entire length of the latter, whereby a particularly uniform clamping force distribution and thus gentle clamping can be achieved.
Bei anderen Ausführungsformen hat eine Aufnahmenut ein Querschnittsprofil mit einer innen liegenden Hinterschneidung, insbesondere ein T-Profil. Wenn eine einzulegende Führungsleiste ein entsprechendes komplementäres Profil aufweist, so kann die Führungsleiste axial in der Aufnahmenut eingeschoben werden und ist dann automatisch gegen Herausfallen in Axialrichtung gesichert.In other embodiments, a receiving groove has a cross-sectional profile with an internal undercut, in particular a T-profile. If a guide bar to be inserted has a corresponding complementary profile, the guide bar can be pushed axially into the receiving groove and is then automatically secured against falling out in the axial direction.
Fertigungstechnisch besonders günstig sind Varianten, bei denen eine zugeordnete Führungsleiste auf einem gesonderten Träger befestigt ist, so dass eine durch den Träger und die davon getragene Führungsleiste gebildete Führungsleistenanordnung ein dem Querschnittsprofil der Aufnahmenut angepasstes Querschnittsprofil aufweist derart, dass die Führungsleistenanordnung axial in die Aufnahmenut einführbar und aufgrund der Hinterschneidung gegen radiales Herausfallen gesichert ist.From a manufacturing point of view, variants are particularly favorable in which an assigned guide bar is attached to a separate carrier, so that a guide bar arrangement formed by the carrier and the guide bar carried by it has a cross-sectional profile adapted to the cross-sectional profile of the receiving groove, such that the guide bar arrangement can be axially inserted into the receiving groove and is secured against radial falling out due to the undercut.
Da die in die Aufnahmenut aufgenommene Führungsleiste bereits durch die Querschnittsgestalt von Aufnahmenut und der Führungsleiste/Führungsleistenanordnung gegen radiales Herausfallen gesichert ist, braucht eine zugeordnete Fixierungseinrichtung diese Funktion nicht zu erfüllen. Es reicht also, wenn die Fixierungseinrichtung für eine Festlegung der aufgenommenen Führungsleiste in Axialrichtung ausgebildet ist. Vorzugsweise weist die Fixierungseinrichtung eine Halteplatte auf, die stirnseitig an dem Werkzeugkörper befestigbar ist und eine stirnseitige Öffnung der Aufnahmenut verschließt.Since the guide bar received in the receiving groove is already secured against radial falling out by the cross-sectional shape of the receiving groove and the guide bar / guide bar arrangement, an associated fixing device does not need to fulfill this function. It is therefore sufficient if the fixing device is designed to fix the received guide strip in the axial direction. The fixing device preferably has a holding plate which can be fastened to the tool body at the end and which closes an opening in the receiving groove at the end.
FigurenlisteFigure list
Weitere Vorteile und Aspekte der Erfindung ergeben sich aus den Ansprüchen und aus der nachfolgenden Beschreibung von bevorzugten Ausführungsbeispielen der Erfindung, die nachfolgend anhand der Figuren erläutert sind.
-
1 zeigt eine Seitenansicht eines ersten Ausführungsbeispiels eines Einleisten-Honwerkzeugs mit zwei auswechselbaren Führungsleisten von der Seite der Führungsleisten; -
2 zeigt das Honwerkzeug aus1 von der Seite der Honleiste; -
3 zeigt eine isometrische Ansicht des Werkzeugkörpers aus1 mit Aufnahmenuten; -
4 zeigt einen senkrecht zur Werkzeugachse geführten Schnitt durch das Honwerkzeug aus1 und2 im Bereich einer Klemmschraube einer Klemmeinrichtung; -
5 zeigt eine Seitenansicht eines zweiten Ausführungsbeispiels eines Einleisten-Honwerkzeugs mit zwei Führungsleisten von der Seite der Honleiste; -
6 zeigt das Honwerkzeug aus5 von der Seite der Führungsleisten; -
7 zeigt eine isometrische Ansicht des Werkzeugkörpers des Honwerkzeugs der5 und6 mit einseitig offenen Aufnahmenuten für die Führungsleisten; -
8 zeigt einen senkrecht zur Werkzeugachse orientierten Schnitt durch das Honwerkzeug der5 und6 im Bereich einer Klemmschraube; -
9 zeigt eine Seitenansicht eines dritten Ausführungsbeispiels eines Einleisten-Honwerkzeugs von der Seite der Honleiste; -
10 zeigt eine Seitenansicht des Honwerkzeugs aus9 von der Seite der Führungsleisten; -
11 zeigt eine isometrische Ansicht des Werkzeugkörpers des Honwerkzeugs der9 und10 ; -
12 zeigt einen senkrecht zur Werkzeugachse geführten Schnitt durch das Honwerkzeug der9 und10 ; -
13 zeigt einen achsparallelen Schnitt durch das Honwerkzeug im Bereich des stirnseitigen Endes; -
14 zeigt eine isometrische Ansicht eines vierten Ausführungsbeispiels eines Einleisten-Honwerkzeugs; und -
15 zeigt einen senkrecht zur Werkzeugachse geführten Schnitt durch das Honwerkzeug aus14 .
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1 shows a side view of a first embodiment of a single stone honing tool with two exchangeable guide strips from the side of the guide strips; -
2 shows the honing tool1 from the side of the honing stone; -
3 Figure 12 shows an isometric view of the tool body1 with grooves; -
4th shows a cut perpendicular to the tool axis through the honing tool1 and2 in the area of a clamping screw of a clamping device; -
5 shows a side view of a second embodiment of a single stone honing tool with two guide stones from the side of the honing stone; -
6th shows the honing tool5 from the side of the guide rails; -
7th FIG. 10 is an isometric view of the tool body of the honing tool of FIG5 and6th with receiving grooves open on one side for the guide strips; -
8th shows a section through the honing tool of FIG5 and6th in the area of a clamping screw; -
9 shows a side view of a third embodiment of a single stone honing tool from the side of the honing stone; -
10 FIG. 11 shows a side view of the honing tool from FIG9 from the side of the guide rails; -
11 FIG. 10 is an isometric view of the tool body of the honing tool of FIG9 and10 ; -
12th shows a section perpendicular to the tool axis through the honing tool of FIG9 and10 ; -
13th shows an axially parallel section through the honing tool in the area of the front end; -
14th Figure 12 is an isometric view of a fourth embodiment of a single stone honing tool; and -
15th shows a cut perpendicular to the tool axis through the honing tool14th .
DETAILLIERTE BESCHREIBUNG DER AUSFÜHRUNGSBEISPIELEDETAILED DESCRIPTION OF THE EMBODIMENTS
Anhand der
Im spindelabgewandten Ende des Werkzeugkörpers befindet sich ein Schneidbereich, in welchem eine einzige radial zustellbare Honleiste
Im Inneren des Werkzeugkörpers verläuft eine durch planparallele Seiten begrenzte Führungsöffnung
Auf der der Honleiste
Zum Einführen des Honwerkzeugs in die Bohrung wird der Schneidstoffkörper
Zur Aufnahme der Führungsleisten am Werkzeugkörper sind an diesem zwei parallel zur Werkzeugachse
Die Aufnahmenuten sind relativ zueinander um 90° umfangsversetzt. Jede Aufnahmenut ist durch Fräsen in das Material des Werkzeugkörpers
Im Bereich der axialen Enden der Aufnahmenuten ist das Material des Werkzeugkörpers zwischen ihnen weggefräst, so dass die Aufnahmenuten
Die Fixierung der Führungsleisten in den Aufnahmenuten wird mithilfe einer Fixiereinrichtung
Zum Montieren der Führungsleisten
Wie in
Anhand der
Ein wesentlicher Unterschied besteht darin, dass beim zweiten Ausführungsbeispiel am Werkzeugkörper
Wie beim ersten Ausführungsbeispiel sind im Bereich der axialen Enden der Aufnahmenuten zwischen ihnen Gewindebohrungen
Die Querschnittsfläche des Klemmelements
Bei der Montage des Honwerkzeugs werden zunächst die beiden Führungsleisten
Die radiale Dicke des Klemmelements
Nachfolgend wird ein drittes Ausführungsbeispiel eines Einleisten-Honwerkzeugs
Die Aufnahmenuten haben in Richtung des Anschlussabschnitts
Jede der Führungsleisten
Die Fixierungseinrichtung zum Fixieren der Führungsleisten in den Aufnahmenuten greift stirnseitig an dem Werkzeugkörper an und dient der axialen Festlegung der Führungsleisten
Im Rahmen der Erfindung sind zahlreiche Varianten möglich. Beispielsweise ist es möglich, anstelle des flachen Zustellelements ein zylindrisches Zustellelement mit entsprechendem Aufweitkonus oder Schrägflächen im Bereich der Schneidgruppe zu verwenden.Numerous variants are possible within the scope of the invention. For example, instead of the flat feed element, it is possible to use a cylindrical feed element with a corresponding expansion cone or inclined surfaces in the area of the cutting group.
Anhand der
Das hier anhand einiger Beispiele erläuterte Werkzeugkonzept bietet die Möglichkeit, an einem Werkzeugkörper eine oder mehrere Führungsleisten mit unterschiedlichen Materialien schnell einzusetzen oder auch austauschen zu können. Das Werkzeugkonzept lässt sich mit relativ einfachen Fertigungsmitteln umsetzen. Beispielsweise ist es möglich, ausgehend von einem rundstabförmigen Rohling den Werkzeugkörper allein durch die spanabhebenden Verfahren Drehen, Bohren und Fräsen zu erzeugen. Die Montagezeit der Honwerkzeuge gegenüber früheren Lösungen kann wesentlich reduziert werden. Dementsprechend ist auch die Werkzeugaufbereitung mithilfe des neuen Werkzeugkonzepts wesentlich schneller und einfacher von einem Maschinenbediener durchzuführen als bei herkömmlichen Konzepten.The tool concept explained here with the aid of a few examples offers the possibility of quickly inserting or exchanging one or more guide strips with different materials on a tool body. The tool concept can be implemented with relatively simple manufacturing equipment. For example, it is possible, starting from a round rod-shaped blank, to produce the tool body solely through the machining processes of turning, drilling and milling. The assembly time of the honing tools compared to previous solutions can be significantly reduced. Accordingly, tool reconditioning with the help of the new tool concept is much faster and easier for a machine operator to carry out than with conventional concepts.
Bei den Ausführungsbeispielen handelt es sich jeweils um Einleisten-Honwerkzeuge. Die Erfindung kann auch bei Mehrleisten-Honwerkzeuge mit zwei oder mehr (z.B. vier oder sechs oder acht) um den Umfang des Werkzeugkörpers verteilten, radial zustellbaren Schneidstoffkörpern genutzt werden. Dabei können paarweise nebeneinander liegende Führungsleisten jeweils mittels einer gemeinsamen Fixiereinrichtung z.B. durch Klemmen fixiert werden.The exemplary embodiments are each single-stone honing tools. The invention can also be used in multi-stone honing tools with two or more (e.g. four or six or eight) radially adjustable cutting material bodies distributed around the circumference of the tool body. Guide strips lying next to each other in pairs can be fixed by means of a common fixing device, e.g. by clamping.
ZITATE ENTHALTEN IN DER BESCHREIBUNGQUOTES INCLUDED IN THE DESCRIPTION
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Zitierte PatentliteraturPatent literature cited
- CN 201115927 Y [0009]CN 201115927 Y [0009]
- KR 20130122838 [0010]KR 20130122838 [0010]
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| Publication number | Publication date |
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| DE102020203341B4 (en) | 2025-08-07 |
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