DE2711862C2

DE2711862C2 -

Info

Publication number: DE2711862C2
Application number: DE19772711862
Authority: DE
Inventors: Wolf Dipl.-Ing. 7440 Nuertingen De Nagel; Peter 7442 Neuffen De Nagel
Original assignee: Nagel Maschinen und Werkzeugfabrik GmbH
Current assignee: Nagel Maschinen und Werkzeugfabrik GmbH
Priority date: 1977-03-18
Filing date: 1977-03-18
Publication date: 1989-11-16
Also published as: DE2711862A1

Description

Die Erfindung betrifft eine Honmaschine mit einer Hubsteuervor richtung nach dem Oberbegriff des Anspruchs 1.The invention relates to a honing machine with a stroke control direction according to the preamble of claim 1.

Aus der DE-AS 19 50 112 ist eine Einrichtung zur maßgesteuerten Beendigung der Bearbeitung von Werkstücken auf Honmaschinen bekanntgeworden, bei der in Abhängigkeit von einer Durchmesser messung in einer Nachmeßstation die Zustellung des Honwerk zeuges, d. h. die Bewegung der Aufweitstange für das Honwerkzeug, nachgeregelt wird. DE-AS 19 50 112 is a device for dimensionally controlled Completion of machining workpieces on honing machines became known, depending on a diameter measurement in a re-measuring station the infeed of the honing mill stuff, d. H. the movement of the expanding rod for the honing tool, is adjusted.

Es ist andererseits üblich, die Hubgrenzlagen von Honwerkzeugen bei der Honbearbeitung manuell so einzustellen, daß je nach der gewünschten Formverbesserung ein Überlauf zwischen der viertel und der halben Länge des Honwerkzeuges entsteht.On the other hand, it is common for the stroke limit positions of honing tools set manually during honing so that depending on the desired shape improvement an overflow between the fourth and half the length of the honing tool.

Weiterhin ist es aus der DE-PS 19 63 233 bekanntgeworden, das Honwerkzeug periodisch von Lang- auf Kurzhübe an den Bohrungs enden umzuschalten. Dies ist bei Bohrungen mit einer inneren Begrenzung, wie Sacklochbohrungen, abgesetzten Bohrungen etc. wichtig, um die Bohrungen bis an die innere Begrenzung heran maßgenau bearbeiten zu können.Furthermore, it has become known from DE-PS 19 63 233 that Honing tool periodically from long to short strokes on the bores switch ends. This is for drilling with an inner one Limitation, such as blind holes, offset holes, etc. important to get the holes to the inner limit to be able to edit precisely.

Durch Ungenauigkeiten in der Form des zu bearbeitenden Werk stückes, beispielsweise der zu honenden Werkstückbohrung, oder durch Ungenauigkeiten des Werkzeugs (beispielsweise durch ungleichmäßige Abnutzung) entstehen oft Formfehler beim fertig bearbeiteten Werkstück, die die Eigenschaften des bearbeiteten Werkstückes nachteilig beeinflussen. In einigen Fällen soll aber auch bewußt eine gewisse, vom Zylindrischen abweichende Form erzeugt werden. In jedem Falle ist es in der Praxis schwierig, diese Forderungen einzustellen und in Abhängigkeit von den Eigenschaften des Werkzeugs und den Materialeigenschaften des Werkstückes beizubehalten.Due to inaccuracies in the shape of the work to be processed piece, for example the workpiece hole to be honed, or due to tool inaccuracies (e.g. due to uneven wear) often result in form errors when finished machined workpiece that the properties of the machined Adversely affect the workpiece. In some cases, however also consciously a certain form deviating from the cylindrical be generated. In any case, in practice it is difficult discontinue these demands and depending on the Properties of the tool and the material properties of the To maintain the workpiece.

Im älteren, jedoch nicht veröffentlichten deutschen Patent 25 59 949 ist eine Honmaschine mit einer elektrischen Steuerungs vorrichtung der im Oberbegriff des Anspruchs 1 beschriebenen Art bekannt geworden. Sie löst die Aufgabe, Geometriefehler der fertig bearbeiteten Bohrung durch automatische Korrekturen zu vermeiden, dadurch, daß der maximale Arbeitshub des Werkzeug- oder Werkstückträgers nach Maßgabe von Korrektursignalen ver ändert wird. Der Hub kann dabei vergrößert oder verkleinert werden, je nachdem, ob eine Tendenz zu Vorweiten oder Vorengen (Tonnen- oder Bauchform der Bohrung) besteht. Diese Vorrichtung arbeitet mit einer analogen elektronischen Steuerung, die Potentiometer als Ist- und Sollwertgeber sowie Schwellwert schalter zur Auslösung von Umschaltsignalen benötigt. Unter den bei Honmaschinen vorliegenden Betriebsbedingungen, die durch die Kühl- und Schneidflüssigkeit, Späne sowie Schleifmittelabrieb bestimmt sind, ist es schwer, mit großer Genauigkeit arbeitende analoge Stellglieder, wie Potentiometer oder dgl., mit der nötigen Betriebssicherheit herzustellen und anzuordnen. Die Steuervorrichtung erfordert daher nicht nur sehr hochwertige und aufwendige elektronische Bauelemente, sondern auch entsprechende Maßnahmen an der Maschine, um ihre Funktion und Betriebssicher heit sicherzustellen. Auch auftretende Wärmeeinflüsse sind bei derartigen analogen Bauelementen nur aufwendig auszuschalten.In the older, but not published German patent 25 59 949 is a honing machine with an electrical control device of the type described in the preamble of claim 1 known. It solves the problem of geometry errors finished bore through automatic corrections avoid that the maximum working stroke of the tool ver or workpiece carrier according to correction signals will change. The stroke can be enlarged or reduced depending on whether there is a tendency to advance or narrow (Barrel or belly shape of the hole). This device works with an analog electronic control that Potentiometer as actual and setpoint generator as well as threshold value switch required to trigger changeover signals. Among the operating conditions in honing machines, which by the Cooling and cutting fluid, chips and abrasive wear are determined, it is difficult to work with great accuracy analog actuators, such as potentiometers or the like, with the establish and arrange the necessary operational safety. The Control device therefore not only requires very high quality and elaborate electronic components, but also corresponding Measures on the machine to ensure its function and reliability ensure. Also occurring heat influences are to switch off such analog components only with difficulty.

Aufgabe der Erfindung ist es daher, eine Honmaschine mit einer Hubsteuervorrichtung der im Oberbegriff des Anspruchs 1 erwähnten Art bezüglich einer vereinfachten Herstellung bei erhöhter Betriebssicherheit und Unabhängigkeit von Außeneinflüssen weiter zu verbessern.The object of the invention is therefore to provide a honing machine with a Stroke control device in the preamble of claim 1 mentioned type with regard to a simplified production increased operational safety and independence from external influences continue to improve.

Diese Aufgabe wird erfindungsgemäß durch das Kennzeichen des Anspruchs 1 gelöst. This object is achieved by the characteristics of Claim 1 solved.

Beide Hubgrenzlagen können vorteilhaft unabhängig voneinander verstellbar sein. Vorzugsweise ist die Meßstation eine Nachmeß station, d. h. eine Meßstation, die die bereits bearbeiteten Werkstücke nachmißt. Bei dieser Ausführung wird automatisch sowohl ein Formfehler bei der Vorbearbeitung des Werkstücks als auch ein Formfehler des Werkzeugs berücksichtigt und jeweils für das nächste Werkstück ausgeglichen. Da anzunehmen ist, daß auch die Vorbearbeitung der Werkstücke auf automatischen Maschinen erfolgt und daher die Formfehler bei aufeinanderfolgenden Werk stücken gleich ausfallen, kann damit eine vollständige Beseitigung von Formfehlern erfolgen. Es ist auf jeden Fall immer dann der Fall, wenn die Honmaschine in eine automatische Fertigungs straße einbezogen ist.Both stroke limit positions can advantageously be independent of one another be adjustable. The measuring station is preferably a re-measurement station, d. H. a measuring station that the already processed Measures workpieces. This version will automatically both a form error in the pre-machining of the workpiece and a formal error of the tool is also taken into account and for the next workpiece compensated. Since it can be assumed that also the pre-processing of the workpieces on automatic machines takes place and therefore the formal errors in successive work pieces can be the same, can be a complete elimination of form errors. In any case, it is always then the case when the honing machine in an automatic manufacturing street is involved.

Es ist jedoch auch möglich, daß die Meßstation eine Vormeßstation ist, die also die Form der noch zu bearbeitenden Werkstückfläche mißt. Diese Ausführung ist vorteilhaft, wenn nicht sicher ist, daß die der Honmaschine zugeführten Werkstücke alle den gleichen Formfehler haben. Eine zwar aufwendigere, aber alle Fakten berücksichtigende Lösung ist die, mit einer Vor- und einer Nachmeßstation zu arbeiten, bei der dann auch die übrigen Ein flüsse, insbesondere die von einer Formungenauigkeit des Hon werkzeugs stammenden, berücksichtigt werden, die nur mit einer Vormeßstation nicht automatisch zu berücksichtigen sind.However, it is also possible for the measuring station to be a pre-measuring station which is the shape of the workpiece surface still to be machined measures. This version is advantageous if it is not certain that the workpieces fed to the honing machine are all the same Have formal defects. A more elaborate one, but all the facts The solution to be considered is the one with a first and a first Post-measurement station to work, at which then the remaining one rivers, especially those of an inaccurate shape of the hon tool originating, are taken into account only with a Pre-measuring station are not to be taken into account automatically.

Es wäre ferner möglich, mit einer Meßstation zu arbeiten, die während der Bearbeitung oder in Bearbeitungspausen die Form des Werkstücks mißt. Hierbei können alle Fehlereinflüsse berück sichtigt werden, jedoch ist die Anordnung schwierig und die während der Messung notwendigen Honpausen verlängern die Bear beitungszeit. Ideal läßt sich diese Lösung jedoch einsetzen, wenn das Honwerkzeug selbst ein Meßgerät enthält.It would also be possible to work with a measuring station that the shape of the Workpiece measures. Here, all influences of errors can be taken into account be viewed, however, the arrangement is difficult and the Bear breaks necessary during the measurement extend the bear processing time. Ideally, however, this solution can be used if the honing tool itself contains a measuring device.

Vorzugsweise kann durch das Regelgerät und die Einstelleinrich tung der Überlauf des Honwerkzeugs über die zu bearbeitende Werkstückfläche einstellbar sein. Während beispielsweise bei einer zylindrischen Bohrung und zylindrischem Werkzeug, d. h. ohne jeden Formfehler, ein Überlauf von ca. 1/3 der Honwerkzeug länge auf jeder Seite meist die besten Ergebnisse bringt, so kann bei einer sich zum Rand hin erweiternden Bohrung auf dieser Seite der Überlauf verringert werden, während er bei einer sich zum Rand hin verengenden Bohrung vergrößert werden kann. Es sei hier bemerkt, daß mit der Honmaschine nach der Erfindung nicht nur Formfehler bezüglich der Zylindrizität der Werkstücke beseitigt werden können, sondern auch bewußt Formabweichungen erzeugt werden können, beispielsweise eine leichte Konizität, Tonnenform oder dergleichen. Ferner kann die Erfindung bei Innenhon maschinen (für Bohrungen) und bei Außenhonmaschinen (für Außen durchmesser) verwendet werden.Preferably, by the control device and the setting device the overflow of the honing tool over the one to be machined Workpiece area can be adjustable. While for example at a cylindrical bore and tool, d. H. without any form errors, an overflow of approx. 1/3 of the honing tool length usually gives the best results on each page, so If the hole widens towards the edge, the Overflow can be reduced while going to the edge towards narrowing bore can be enlarged. It is here noticed that not only with the honing machine according to the invention Formal errors regarding the cylindricity of the work pieces eliminated can be created, but also deliberately deviations in shape can be, for example a slight taper, barrel shape or similar. Furthermore, the invention can be used for interior honing machines (for drilling) and for external honing machines (for outside diameter) can be used.

Wenn die Nachregelung des Überlaufs des Honwerkzeugs zur Erreichung der Sollform des Werkstücks nicht ausreicht, so kann in vorteilhafter Weiterbildung der Erfindung das Regelgerät zur Einleitung von Kurzhüben an den Bohrungsenden in Abhängigkeit von der Größe der Abweichung von der Soll-Form des Werkstücks ausgebildet sein. In diesem Zusammenhang ist bereits erwähnt worden, daß die manuelle oder vorprogrammierte Einstellung von Kurzhüben an Bohrungsenden bereits aus der DE-PS 19 63 233 bekannt geworden ist. Nach dem vorliegenden vorteilhaften Merk mal können aber Kurzhübe in ihrer Hublänge und/oder Hubzahl bzw. Dauer in Abhängigkeit von der Messung geregelt werden.If the adjustment of the overflow of the honing tool for Reaching the target shape of the workpiece is not sufficient, so in advantageous development of the invention, the control device for Initiation of short strokes at the ends of the holes depending on the size of the deviation from the target shape of the workpiece be trained. In this context it has already been mentioned that manual or preprogrammed setting of Short strokes at the ends of holes already from DE-PS 19 63 233 has become known. According to the present advantageous note but sometimes short strokes in their stroke length and / or number of strokes or Duration can be regulated depending on the measurement.

Das Meßgerät, das vorzugsweise pneumatisch, jedoch auch elektrisch oder mechanisch arbeiten kann, kann vorzugsweise mehrere, in axialem Abstand voneinanderliegende Meßstellen aufweisen. Es ist jedoch auch möglich, das Meßwerkzeug während der Messung längs der Werkstückachse zu bewegen und die Änderung des Meß wertes während dieses Meßhubes zu ermitteln. In diesem Falle käme man beispielsweise mit einer Meßstelle aus.The measuring device, which is preferably pneumatic, but also can work electrically or mechanically, preferably several, have axially spaced measuring points. It However, it is also possible to use the measuring tool during the measurement to move along the workpiece axis and change the measurement value to be determined during this measuring stroke. In this case you would get along with a measuring point, for example.

Vorzugsweise kann ein Impulsgeber seine Impulse während der Bewegung der Honspindel an einen Zähler geben. Die Hubgrenzlagen können digital eingestellt bzw. vom Regelgerät der digitalen Auswertelektronik zugeführt werden. Beim Erreichen der der jeweiligen Hubgrenzlage entsprechenden Zahl wird ein Umsteuer signal an den Honspindelhubantrieb gegeben, beispielsweise an ein Magnetventil bei hydraulischem Hubspindelantrieb. Diese Einrichtung arbeitet außerordentlich genau und mit geringem mechanischem Aufwand. Sie ist besonders gut an eine elek tronische Hubsteuervorrichtung, die eine digitale Auswerte einrichtung und eine Recheneinrichtung enthält, anzupassen. Die Steuereinrichtung ermittelt aus den von dem Meßgerät ermittelten Differenzwerten nicht nur die Größe der Formabweichung von dem Sollwert, sondern ermittelt daraus auch in vorprogrammierter Weise die Größe des jeweiligen Überlaufs und/oder die Notwen digkeit sowie die Dauer und Größe von Kurzhüben.A pulse generator can preferably transmit its pulses during the Give movement of the honing spindle to a counter. The stroke limit positions can be set digitally or by the controller of the digital Evaluation electronics are supplied. When you reach the The number corresponding to the respective stroke limit position will be a reversal signal to the honing spindle lifting drive, for example on a solenoid valve with hydraulic lifting spindle drive. These Facility works extremely accurately and with little mechanical effort. It is particularly good for an elek tronic stroke control device that evaluates digitally Facility and contains a computing device to adapt. The Control device determines from those determined by the measuring device Difference values not only the size of the shape deviation from that Setpoint, but also determined from it in preprogrammed Way the size of the respective overflow and / or the needs the duration and size of short strokes.

Der digitale Aufbau der Steuereinrichtung ermöglicht eine anpassungsfähige und störungsfreie Arbeitsweise bei großer Genauigkeit und Reproduzierbarkeit. Insbesondere Außeneinflüsse sowie Verschmutzungen und Temperaturänderungen beeinträchtigen den Regelvorgang nicht. Ferner ist die Steuereinrichtung leicht in andere vorprogrammierte Arbeitsabläufe einzubeziehen.The digital structure of the control device enables one adaptable and trouble-free working with large Accuracy and reproducibility. In particular outside influences as well as contamination and temperature changes not the control process. Furthermore, the control device is light to be integrated into other pre-programmed work processes.

Ausführungsbeispiele der Erfindung sind in den Zeichnungen dargestellt und werden im folgenden näher erläutert. Es zeigtEmbodiments of the invention are in the drawings shown and are explained in more detail below. It shows

Fig. 1 eine schematische Darstellung einer Honmaschine mit einer Vormeßstation und den zugehörigen Steuer- und Regeleinrichtungen in Form von Blockschaltbildern; Figure 1 is a schematic representation of a honing machine with a pre-measuring station and the associated control and regulating devices in the form of block diagrams.

Fig. 2 eine Darstellung gemäß Fig. 1 einer Honmaschine mit einer Nachmeßstation. FIG. 2 shows a representation according to FIG. 1 of a honing machine with a measuring station.

In Fig. 1 ist schematisch eine Honmaschine 11 dargestellt, deren Honspindel 12 an ihrem unteren Ende ein Honwerkzeug 13 trägt. Die Honspindel wird in nicht dargestellter, üblicher Weise drehend angetrieben und ist mit einem ebenfalls nicht darge stellten Aufweitmechanismus für das Honwerkzeug 13 versehen. Die Honspindel führt ferner während der Bearbeitung eine axiale Hubbewegung aus, die bei der Ausführungsform nach Fig. 1 von einem elektromechanischen Hubantrieb 14 bewirkt wird. Die Hon maschine besitzt einen mechanischen Hubantrieb 14. Es kann aber auch ein Hydraulikzylinder verwendet werden.In Fig. 1, a honing machine 11 is shown schematically, the honing spindle 12 carries a honing tool 13 at its lower end. The honing spindle is driven in a rotating manner in a manner not shown, and is provided with a widening mechanism for the honing tool 13 , also not shown. The honing spindle also carries out an axial lifting movement during machining, which is effected by an electromechanical lifting drive 14 in the embodiment according to FIG. 1. The honing machine has a mechanical linear drive 14 . However, a hydraulic cylinder can also be used.

Der Motor des Hubantriebes 14 wird von einem Steuergerät 15 versorgt und gesteuert. Eine Einstelleinrichtung 20 arbeitet mit einem an der Honspindel befindlichen Istgeber in Form eines Impulsgebers 18, der mit einer kammartigen Leiste 35 zusammen wirkt und beim Vorbeilaufen an jedem der Zähne der kammförmigen Leiste einen Impuls abgibt. Diese Ausgangssignale bzw. Impulse werden einem vorwärts und rückwärts arbeitenden Zähler 36 zuge führt, auf dessen Anzeige man die jeweilige Stellung der Hub spindel digital ablesen kann. Mit diesem ist ein Speicher 37 verbunden, der die beiden Digitalwerte des oberen und unteren Umkehrpunktes enthält, anzeigt und zum Vergleich mit dem im Zähler angezeigten Ist-Wert bereithält.The motor of the linear drive 14 is supplied and controlled by a control unit 15 . An adjusting device 20 works with an actual sensor located on the honing spindle in the form of a pulse generator 18 which interacts with a comb-like bar 35 and emits a pulse as it passes by each tooth of the comb-shaped bar. These output signals or pulses are fed to a forward and backward counter 36 , on whose display the respective position of the lifting spindle can be read digitally. A memory 37 is connected to this, which contains the two digital values of the upper and lower reversal point, displays it and holds it ready for comparison with the actual value displayed in the counter.

Der Speicher 37 erhält die Angabe über den oberen und unteren Umkehrpunkt von einer digitalen Recheneinrichtung 30, die diesen in Abhängigkeit von den Signalen der ebenfalls digitalen Aus werteinrichtung 29 ermittelt. Die Programmeingabe 31 kann eben falls zur Eingabe der Soll-Werte des oberen und des unteren Umkehrpunktes dienen.The memory 37 receives the information about the upper and lower reversal point from a digital computing device 30 , which determines this as a function of the signals from the likewise digital evaluation device 29 . The program input 31 can also serve to enter the target values of the upper and lower reversal point.

Die zu bearbeitenden bzw. bearbeitenden Werkstücke 22 werden, da es sich um eine in einen automatischen Arbeitsprozeß einbe zogene Honmaschine 11 handelt, automatisch in Transportrichtung 23 (von links nach rechts) schrittweise an der Honmaschine vorbeibewegt. Es handelt sich um Werkstücke, bei denen eine Bohrung 24 zu bearbeiten ist.The workpieces 22 to be machined or machined are automatically moved past the honing machine step by step in the transport direction 23 (from left to right), since it is a honing machine 11 that is included in an automatic working process. These are workpieces in which a bore 24 is to be machined.

Eine Meßstation 25 ist bei Fig. 1 als eine Vormeßstation ausge bildet. Die Meßeinrichtung 26 kann ein an sich bekanntes elek trisches oder pneumatisches Meßwerkzeug sein, das durch einen Antrieb in der Meßeinrichtung 39 in die Bohrung eingefahren und bis zu ihrem Ende hindurchgefahren wird. Während dieses Durch fahrens können mehrere Messungen entweder kontinuierlich oder an bestimmten Stellen durchgeführt werden, so daß das eine Meßwerk zeug nacheinander die benötigten Meßwerte zur Feststellung der Formgenauigkeit liefert. Es braucht also nicht für jede Länge der Bohrung 24 ein gesondertes Meßwerkzeug zur Verfügung stehen. Die Signale der Meßstation 25 werden der Auswerteinrichtung 29 einer elektronischen Steuereinrichtung 28 zugeleitet.A measuring station 25 is formed in Fig. 1 as a pre-measuring station. The measuring device 26 may be a known elec trical or pneumatic measuring tool which is inserted into the bore by a drive in the measuring device 39 and is driven through to its end. During this drive-through, several measurements can be carried out either continuously or at specific points, so that the one measuring tool provides the required measured values one after the other for determining the dimensional accuracy. A separate measuring tool is therefore not required for each length of the bore 24 . The signals from the measuring station 25 are fed to the evaluation device 29 of an electronic control device 28 .

Außer einer Anzeigeeinrichtung 27 für die drei Durchmesser werden die Signale der Meßeinrichtung der Steuereinrichtung 28 zugeführt, die die digitale Auswerteinrichtung 29 für die die Form der Bohrung darstellenden Differenzwerte und die digitale Recheneinrichtung 30 enthält, die mittels eines über eine Programmeingabe 31 eingegebenen Programms die Signale der Meß station in Signale umsetzt, die die Hubsteuervorrichtung beein flussen, d. h. die axialen Hubendlagen der Honspindel verändert. In addition to a display device 27 for the three diameters, the signals of the measuring device are fed to the control device 28 , which contains the digital evaluation device 29 for the differential values representing the shape of the bore and the digital computing device 30 which, by means of a program entered via a program input 31 , contains the signals of the Measuring station converts into signals that influence the stroke control device, ie changes the axial stroke end positions of the honing spindle.

Die Recheneinrichtung 30 ist beim Ausführungsbeispiel nach Fig. 1 so ausgebildet und programmiert, daß sie über eine einen Zusatzbehälter enthaltende Kurzhubeinrichtung 38, die an den Zähler 36 angeschlossen ist, wahlweise am oberen oder unteren Umkehrpunkt eine vorgegebene oder von der Recheneinrichtung 30 errechnete Anzahl von Kurzhüben von programmierter oder in Abhängigkeit von den Meßwerten vom Rechner ermittelter Hublänge einleiten kann. Die Steuerung der Hubmechanik der Honspindel erfolgt über das Steuergerät 15, das vom Zähler 36 gesteuert wird. Wenn der im Zähler 36 angezeigte Ist-Wert ("987") gleich der Wert im Speicher 37 ist, wie in Fig. 1 dargestellt, erfolgt die Hubumsteuerung, hier am unteren Ende.The computing device 30 in the exemplary embodiment according to FIG. 1 is designed and programmed in such a way that, via a short-stroke device 38 containing an additional container, which is connected to the counter 36 , either a predetermined number of short strokes or calculated by the computing device 30 at the upper or lower reversal point of programmed or depending on the measured values determined by the computer stroke length. The lifting mechanism of the honing spindle is controlled via the control unit 15 , which is controlled by the counter 36 . If the actual value displayed in the counter 36 (“987”) is equal to the value in the memory 37 , as shown in FIG. 1, the stroke reversal takes place, here at the lower end.

Die Arbeitsweise der Ausführungsform nach Fig. 1 ist wie folgt:
Beim dargestellten Beispiel stellt das Meßwerkzeug 26 an dem zu bearbeitenden Werkstück 22 eine konische Verengung nach unten fest. Dementsprechend werden über die beschriebene Steuerein richtung die Digitalwerte der Hubgrenzlagen im Speicher 37 derart verändert, daß die Hubgrenzlage nach unten verschoben wird. Dadurch wird das Honwerkzeug aus dem unteren, engeren Bohrungsende bei jedem Hub weiter herausgefahren, als aus dem oberen, so daß am unteren Bohrungsende ein größerer Werkstoff abtrag erfolgt. Wenn eine Formgenauigkeit oberhalb eines gewissen Grenzwertes festgestellt wird, so wird von der Kurzhubeinrichtung 38 die Durchführung von Kurzhüben am unteren Bohrungsende eingeleitet. Dabei wird der Hub des Honwerkzeuges 13 auf den Bereich des unteren Bohrungsendes beschränkt. Eine Serie von Kurzhüben kann je nach den Erfordernissen im Laufe einer Be arbeitung ein- oder mehrmals eingeleitet werden und die Kurzhübe können vorteilhaft in ihrer Länge unterschiedlich sein. So kann beispielsweise eine Serie von Kurzhüben in der Nähe des unteren Bohrungsendes damit ausklingen, daß die Kurzhübe immer länger werden, bis sie wieder die Länge der Normalhübe erreicht haben.The mode of operation of the embodiment according to FIG. 1 is as follows:
In the example shown, the measuring tool 26 detects a conical narrowing downward on the workpiece 22 to be machined. Accordingly, the digital values of the stroke limit positions in the memory 37 are changed via the described control device in such a way that the stroke limit position is shifted downward. As a result, the honing tool is moved further out of the lower, narrower bore end with each stroke than from the upper one, so that a larger material is removed at the lower bore end. If a shape accuracy above a certain limit value is determined, the short stroke device 38 initiates the execution of short strokes at the lower end of the bore. The stroke of the honing tool 13 is limited to the area of the lower end of the bore. A series of short strokes can be initiated one or more times in the course of processing, depending on the requirements, and the short strokes can advantageously be different in length. For example, a series of short strokes in the vicinity of the lower end of the bore can end with the fact that the short strokes become longer and longer until they have reached the length of the normal strokes again.

Es ist zu erkennen, daß durch die digitale Hubumsteuerung zahl reiche Bearbeitungsvarianten einfach durchführbar sind. Bisher wurde in den Ausführungsbeispielen nur von der Herstellung einer zylindrischen Vorbearbeitung bzw. nichtzylindrischem Werkstück gesprochen. In gleicher Weise läßt sich jedoch eine bewußte Abweichung von der zylindrischen Form erzielen, beispielsweise eine schwach konische Gestalt der Bohrung. In diesem Falle wäre lediglich die Programmierung der Recheneinrichtung so zu ändern, daß der Sollzustand in einer Konizität, d. h. einer vorgegebenen Abweichung der von der Meßstation festgestellten Meßwerte von einander, besteht. In diesem Falle arbeitet man jedoch vorteil haft mit einer Nachmeßstation oder einer Meßstation am Bearbeitungsort und kann dort zu Erzielung größerer Konizitäten die Kurzhubeinrichtung einsetzen. Die beschriebene digitale Hubumsteuerung ist im einzelenen in der DE-OS 27 11 908 beschrieben.It can be seen that the digital stroke reversal pays rich processing variants are easy to carry out. So far was only in the embodiments of the manufacture of a cylindrical pre-processing or non-cylindrical workpiece spoken. In the same way, however, one can consciously Achieve deviation from the cylindrical shape, for example a weakly conical shape of the bore. In this case it would be just change the programming of the computing device so that the target state in a conicity, d. H. a given Deviation of the measured values determined by the measuring station from each other, exists. In this case, however, one works advantageously adheres to a measuring station or a measuring station on Processing location and can achieve greater conicity there insert the short stroke device. The described digital Stroke reversal is described in detail in DE-OS 27 11 908.

Bei der Ausführungsform nach Fig. 2 erfolgt die Umsteuerung des vom Steuergerät 15 versorgten und gesteuerten, an eine Hydraulikzu- und -ableitung angeschlossenen Hubantriebes 14, der als Hydraulikzylinder ausgebildet ist, in Abhängigkeit von oberen und unteren Enschaltern 16, 17, die beispielsweise als berührungslose Endschalter ausgebildet sein können und von einem Vorsprung bzw. Bund der Honspindel 12 betätigt werden. Die Endschalter 16, 17 sind durch zwei Stellantriebe 19, 21 unab hängig voneinander in Richtung der Honspindelachse verfahrbar. Die beiden Stellantriebe 19, 21 bilden somit zusammen mit den Endschaltern 16, 17 und dem Vorsprung 18 eine Einstelleinrich tung 20 für die oberen und unteren Hubgrenzlagen der Honspindel. Die Stellantriebe können beliebiger Art sein, beispiels weise elektrische oder hydraulische Schrittmotoren oder dgl.In the embodiment according to FIG. 2, the reversing of the lifting drive 14 , which is supplied and controlled by the control unit 15 and is connected to a hydraulic supply and discharge line, and which is designed as a hydraulic cylinder, takes place as a function of upper and lower disconnectors 16, 17 , which are used, for example, as non-contact Limit switches can be formed and operated by a projection or collar of the honing spindle 12 . The limit switches 16, 17 can be moved independently of one another in the direction of the honing spindle axis by two actuators 19, 21 . The two actuators 19, 21 thus form together with the limit switches 16, 17 and the projection 18 a Einstelleinrich device 20 for the upper and lower stroke limit positions of the honing spindle. The actuators can be of any type, for example electrical or hydraulic stepper motors or the like.

Im Beispiel nach Fig. 2 befindet sich einen Transportschritt hinter der Bearbeitungsposition unter der Honmaschine eine Nachmeßstation 25, die ein Meßwerkzeug 26 enthält, das in die Bohrung 24 eingefahren werden kann und dazu ausgebildet ist, Signale zu erzeugen, die die Form der Bohrung 24 repräsentieren. Dazu kann entsprechend der dargestellten Ausführungsform das Werkstück jeweils 3 Paare von pneumatischen Meßdüsen enthalten, die in bezug auf die Bohrung in axialem Abstand angeordnet sind und somit die Durchmesser der Bohrung am unteren, mittleren und oberen Ende feststellen. Die pneumatische Meßvorrichtung kann im übrigen in an sich bekannter Weise ausgebildet sein.In the example according to FIG. 2, a measuring step 25 is located behind the machining position under the honing machine, which contains a measuring tool 26 which can be inserted into the bore 24 and is designed to generate signals which represent the shape of the bore 24 . For this purpose, according to the embodiment shown, the workpiece can each contain 3 pairs of pneumatic measuring nozzles, which are arranged at an axial distance from the bore and thus determine the diameter of the bore at the lower, middle and upper end. The pneumatic measuring device can otherwise be designed in a manner known per se.

Außer einer Anzeigeeinrichtung 27 für die drei Durchmesser werden die Signale der pneumatischen Meßeinrichtung einer Steuereinrichtung 28 zugeführt, die eine Auswerteinrichtung 29 für die die Form der Bohrung dargestellten Differenzwerte und eine Recheneinrichtung 30 enthält, die mittels eines über eine Programmiereingabe 31 eingegebenen Programms die Signale der Meßstation in Signale umsetzt, die die Einstelleinrichtung 20 beeinflussen, d. h. die Endschalter 16 und 17 in ihrer axialen Stellung zur Honspindel verändern.In addition to a display device 27 for the three diameters, the signals of the pneumatic measuring device are fed to a control device 28 , which contains an evaluation device 29 for the difference values shown in the form of the bore and a computing device 30 which, by means of a program entered via a programming input 31 , the signals of the measuring station converts into signals that influence the setting device 20 , ie change the limit switches 16 and 17 in their axial position relative to the honing spindle.

Die Honmaschine nach Fig. 2 arbeitet nach folgendem Verfahren:
Es sei angenommen, daß das Werkstück 22 vor der Bearbeitung eine Erweiterung in Richtung auf die beiden Bohrungsenden bzw. eine Einschnürung in der Mitte aufweist, wie es in Fig. 2 in zur Verdeutlichung extrem starker Überhöhung dargestellt ist. In der Praxis handelt es sich um Formfehler in der Größenordnung von hundertstel, allenfalls zehntel Millimetern. In Fig. 2 ist die Maschine in einem von zahlreichen Bearbeitungsvorgängen gezeigt, die nacheinander mit gleichartigen Werkstücken durchgeführt werden. . The honing machine of Figure 2 operates according to the following procedure:
It is assumed that the workpiece 22 has an enlargement in the direction of the two bore ends or a constriction in the middle before machining, as is shown in FIG. 2 in an extremely high cant for clarification. In practice, these are form errors in the order of a hundredth, at most a tenth of a millimeter. In Fig. 2 the machine is shown in one of numerous machining processes which are carried out successively with similar workpieces.

Es sei angenommen, daß die Werkstücke 22 vor der Bearbeitung eine zwar ungehonte, jedoch zylindrische Oberfläche hatten und das Werkzeug genau zylindrisch war. Wenn jetzt infolge einer Ungenauigkeit bei der Vorbearbeitung oder eines einsetzenden ungleichmäßigen Werkzeugverschleißes eine winzige Formungenauigkeit auftritt, beispielsweise die in Fig. 2 vielfach überhöht dargestellte Einschnürung, so wird die mittlere der drei Meß düsen des Meßwerkzeuges 26 einen etwas geringeren Durchmesser feststellen als die beiden äußeren Meßdüsen. Dieser Wert wird der Steuereinrichtung zugeführt, die in ihrer Auswert- und Recheneinrichtung mit Hilfe des eingegebenen Programms ein Ausgangssignal erzeugt, das im vorliegenden Falle die beiden Stellantriebe 19, 21 so betätigt, daß die Endschalter 16, 17 gleichmäßig aufeinander zu bewegt werden. Dadurch wird die Hubgrenzlage des Honwerkzeuges 13 verändert. Bis dahin erfolgte die Umsteuerung des Honwerkzeuges bei einem normalen Überlauf von etwa einem Drittel der Honwerkzeuglänge. Nunmehr wird das Honwerkzeug schon bei einem Überlauf von beispielsweise einem Viertel der Länge umgesteuert, und zwar wegen der gleichmäßigen Erweiterung auf beiden Seiten der Werkstückbohrung auf beiden Seiten in gleichem Maße. Die Hubumsteuerung wird von den End schaltern 16, 17 bei Annäherung des Vorsprungs 18 eingeleitet, indem sie beispielsweise im Steuergerät 15 Magnetventile betätigen, die den Hydraulikflüssigkeitsstrom zum Hydraulikzylinder 14 umsteuern.It is assumed that the workpieces 22 had a non-honed but cylindrical surface before machining and the tool was exactly cylindrical. If a tiny shape inaccuracy now occurs due to an inaccuracy in the preprocessing or an inconsistent tool wear, for example the constriction often shown exaggerated in Fig. 2, the middle of the three measuring nozzles of the measuring tool 26 will determine a slightly smaller diameter than the two outer measuring nozzles . This value is fed to the control device, which generates an output signal in its evaluation and computing device with the aid of the program entered, which in the present case actuates the two actuators 19, 21 in such a way that the limit switches 16, 17 are moved towards one another evenly. As a result, the stroke limit position of the honing tool 13 is changed. Until then, the honing tool was reversed with a normal overflow of approximately one third of the honing tool length. Now the honing tool is reversed in the event of an overflow of, for example, a quarter of the length, to be precise to the same extent on both sides because of the uniform expansion on both sides of the workpiece bore. The stroke reversal is initiated by the limit switches 16, 17 when the protrusion 18 approaches, for example by actuating 15 solenoid valves in the control unit which redirect the hydraulic fluid flow to the hydraulic cylinder 14 .

Falls der Formfehler bei der ersten Verstellung noch nicht behoben wurde, so wird bei der nächsten Nachmessung wiederum ein kleiner Formfehler in der gleichen Tendenz festgestellt und die Nachregelung der Einstelleinrichtung wird in der gleichen Richtung fortgesetzt. Das gleiche tritt ein, wenn der Formfehler der Roh-Werkstücke oder des Werkzeugs sich im gleichen Sinne ver schlimmert.If the form error is not yet at the first adjustment has been remedied, a will be used for the next re-measurement small formal defects in the same tendency and the Readjustment of the setting device is in the same direction continued. The same thing happens when the shape error of the Raw workpieces or tools work in the same sense worsens.

Wenn der Formfehler jedoch durch die Hubgrenzlagenveränderung behoben wurde, dann mißt die Meßstation 25 keinen Formfehler mehr und der vorliegende Zustand bleibt erhalten, d. h. im vor liegenden Falle bliebe der Überlauf weiterhin sehr klein einge stellt. Dadurch findet eine Speicherung der dem Fehler zuge hörigen Korrektur statt. Die Steuereinrichtung enthält somit eine Speichereinrichtung für beim nächstfolgenden Werkstück 22 als Ausgangskorrekturwerte zugrundegelegte Korrekturwerte. Wenn sich der Fehler des Rohwerkstückes bzw. des Werkstückes wieder verringert, so wird von der Nachmeßstation 25 ein geringer, weit unterhalb der Toleranzgrenzen liegender tonnenförmiger Form fehler festgestellt, der dann über den Regelkreis eine Ver stellung der Endschalter voneinander weg und somit eine Ver größerung des Hubes und des Überlaufs des Werkstücks bewirkt.If the form error has been remedied by the stroke limit position change, then the measuring station 25 no longer measures a form error and the present state is retained, ie in the present case the overflow would still be set very small. As a result, the correction associated with the error is stored. The control device thus contains a storage device for correction values used as the basis correction values for the next workpiece 22 . If the error of the raw workpiece or the workpiece is reduced again, the measuring station 25 detects a small, far below the tolerance limits barrel-shaped shape error, which then uses the control circuit to move the limit switches away from each other and thus to increase the size Stroke and overflow of the workpiece causes.

Bei einem Arbeiten im Serienbetrieb spielt die Tatsache, daß an der Nachmeßstation immer erst ein geringer Fehler auftreten muß, ehe er für die nächsten Werkstücke korrigiert werden kann, in der Praxis keine Rolle. Die Meßwerkzeuge arbeiten so genau, daß dabei die Werkstücke immer noch innerhalb der Toleranz liegen. Allenfalls das erste Werkstück, was ohnehin auch bei anderen Arbeitsverfahren ein Probestück wäre, könnte größere Ab weichungen haben. Es ist jedoch auch möglich, statt einer Nach meßstation eine Meßstation vorzusehen, die das Werkstück unmittelbar während der Bearbeitung oder in deren Pausen mißt. Bei dieser Ausführung brauchte vorteilhaft kein fertig bearbeitetes Werkstück auch nur die geringste Formungenauigkeit aufzuweisen. Die Messung könnte dort beispielsweise in kurzen Bearbeitungs pausen von der der Honspindel abgewandten Seite her erfolgen. Der Regelkreis könnte im wesentlichen gleich aufgebaut sein. Während bei der Ausführung nach Fig. 2 die eingeregelte Lage der oberen und unteren Umkehrpunkte während eines Bearbeitungsvor ganges gleich bleibt, könnten bei dieser Ausführungsform jedoch in Abhängigkeit von der u. U. mehrmals während der Bearbeitung vorzunehmenden Messung die Hubgrenzlage jeweils verändert werden, um somit größte Formgenauigkeit erzielen zu können.When working in series production, the fact that a slight error always has to occur at the remeasurement station before it can be corrected for the next workpieces does not matter in practice. The measuring tools work so precisely that the workpieces are still within the tolerance. At most the first workpiece, which would also be a test piece with other working methods, could have larger deviations. However, it is also possible to provide a measuring station instead of a measuring station, which measures the workpiece directly during processing or during breaks. In this embodiment, no finished workpiece advantageously had to have the slightest inaccuracy in shape. The measurement could take place, for example, in short processing breaks from the side facing away from the honing spindle. The control loop could be constructed essentially the same. While the regulated position of the upper and lower reversal points remains the same during a machining operation in the embodiment according to FIG. 2, in this embodiment, however, depending on the u. The stroke limit position may be changed several times during the measurement in order to be able to achieve maximum shape accuracy.

Es sei noch bemerkt, daß das der Recheneinrichtung zugrunde liegende Programm nicht unbedingt für jedes Werkstück oder jede Werkzeugart geändert werden muß. Die Recheneinrichtung wird lediglich die Signale von der Auswerteinrichtung in folgendem Sinne umsetzen: "Auf der Seite einer Einengung ist der Hub zu verlängern (Endschalter nach außen)" und "auf der Seite einer Erweiterung ist der Hub zu verkürzen (Endschalter nach innen)". Dies kann wie bei Fig. 2 symmetrisch geschehen oder auch unsymmetrisch (Fig. 1). Die Programmeingabe dient lediglich dazu, die Empfindlichkeit nachzuregulieren, um in möglichst wenigen Bearbeitungsschritten auf ein optimales Ergebnis zu kommen. Dies ist abhängig vom Werkstück und von der Art und Größe des Werkzeugs. Ferner kann über die Programmeingabe die Grundeinstellung der Hubgrenzlagen für jedes Werkstück vorge nommen werden.It should also be noted that the program on which the computing device is based does not necessarily have to be changed for each workpiece or each type of tool. The computing device will only convert the signals from the evaluation device in the following sense: "On the side of a restriction, the stroke must be extended (limit switch to the outside)" and "on the side of an extension, the stroke must be shortened (limit switch to the inside)". As in FIG. 2, this can be done symmetrically or also asymmetrically ( FIG. 1). The program input only serves to readjust the sensitivity in order to achieve an optimal result in as few processing steps as possible. This depends on the workpiece and the type and size of the tool. Furthermore, the basic setting of the stroke limit positions for each workpiece can be made via the program input.

Claims

1. Honing machine with a stroke control device for the stroke-free stroke limitation of the honing spindle carrying a honing tool for machining workpieces, with an adjustable setpoint specification for the reversal points of the working stroke, with at least one actual value transmitter and with an evaluation device for the output signals of the actual value transmitter and the setpoint specification, and with an electronic control device ( 28 ) connected to the evaluation device for automatically influencing the working stroke as a function of measured values of the workpiece dimensions, the control device ( 28 ) being connected to a measuring device ( 26 ) for determining geometric errors of the workpieces ( 22 ) and measuring signals therefrom and receives setpoints for the stroke limit positions from the setpoint specification and changes the stroke limit positions by correction values as a function of the measurement signals present, characterized in that the control device ( 28 ) has a digital evaluation device g ( 29 ) and a digital computing device ( 30 ).

2. Honing machine according to claim 1, characterized in that to the control device ( 28 ) a program input device ( 31 ) possibly containing the setpoint value is closed.

3. Honing machine according to claim 1 or 2, characterized in that the actual value transmitter ( 18 ) is a pulse generator for generating count signals.

4. Honing machine according to one of the preceding claims, characterized in that the control device ( 28 ) is provided with a short-stroke device ( 38 ) which can be triggered in dependence on the measurement signals in the event of geometry errors above a limit value.

5. Honing machine according to claim 4, characterized in that the short stroke machine ( 38 ) is designed to regulate the short strokes in their stroke length and / or number of strokes or duration depending on the measurement.

6. Honing machine, in particular according to one of the preceding claims, characterized in that the control device ( 28 ) contains a storage device for correction values used as the base correction values for the next workpiece ( 22 ).

7. Honing machine according to one of the preceding claims, characterized in that the measurement by the in Honing tool integrated measuring tool during machining breaks.

8. Honing tool according to one of the preceding claims, characterized in that the measuring device measures the shape of the workpiece ( 22 ) during processing.

9. Honing machine according to one of the preceding claims, characterized in that the measuring device ( 25 ) is a pre-measuring station.

10. Honing machine according to one of the preceding claims, characterized in that the measuring device ( 26 ) for the shape of the workpiece ( 22 ) has a plurality of measuring points lying axially apart from one another.

11. Honing machine according to one of the preceding claims, characterized in that the stroke limit positions without Ver Movement can be increased or decreased are.

12. Honing machine according to one of the preceding claims, characterized in that the control device for Maintaining the position and length of the working stroke during a machining process is formed.