DE4214505A1 - Verfahren und vorrichtung zur honbearbeitung von werkstuecken - Google Patents

Description

Die Erfindung betrifft eine Vorrichtung und ein Verfahren zur Honbearbeitung von Werkstücken mit mehreren axial ausgerich­ teten Bohrungen bzw. mehrfach unterbrochenen Bohrungen.

Derartige Bohrungsformen können beispielsweise bei Hydraulik­ steuerventilen auftreten. Ein weiterer Anwendungsfall sind die Kurbelwellenlagerbohrungen von Kurbelwellengehäusen von Motoren.

In allen diesen Fällen liegen zylindrische, ausgerichtete Flächen vor, die bearbeitet werden sollen. Aufgrund der Her­ stellung bzw. Vorbehandlung dieser Flächen ist es möglich, daß diese nicht exakt auf einer geraden Linie liegen, sondern leicht zur Seite abweichen.

Bisher ist es bekannt, derartige Bohrungen mit Mehrgruppen­ werkzeugen zu bearbeiten. Ebenfalls bekannt sind lange Werk­ zeuge, die sich also über die gesamte Länge des Werkstücks erstrecken. Eine Abweichung der Verbindungslinie der Boh­ rungsmittelpunkte der gewünschten geraden Linie ist mit den bisher bekannten Methoden nicht möglich. Dies liegt daran, daß beim Honen das Honwerkzeug von den Bohrungen geführt wird.

Bei Kurbelwellengehäusen, bei denen die beiden Hälften der Kurbelwellenlagerbohrungen in unterschiedlichen Teilen ange­ ordnet sind, tritt das Problem hinzu, daß diese beiden Teile aus unterschiedlichem Material bestehen können. So kann bei­ spielsweise der Zylinderblock aus Aluminium und die Lager­ schale aus Guß bestehen. Beide Metalle haben unterschiedliche Härte. Dies bedeutet, daß bei der Honbearbeitung in der bis­ her bekannten Art sich die Geradlinigkeit noch verschlech­ tert, da beim Abtrag durch das Honen der Mittelpunkt der Boh­ rungen von dem harten Material in das weiche Material wan­ dert.

Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, eine Vorrichtung und ein Verfahren zur Honbearbeitung der eingangs genannten Art zu schaffen, mit dem sich die Lage der Achse der bearbei­ teten Flächen verbessern läßt.

Zur Lösung dieser Aufgabe schlägt die Erfindung eine Vorrich­ tung mit den Merkmalen des Anspruchs 1 sowie ein Verfahren mit den Merkmalen des Anspruchs 8 vor. Weiterbildungen sind Gegenstand der Unteransprüche.

Mit der von der Erfindung vorgeschlagenen Vorrichtung erfolgt die Führung des Werkzeugs während der gesamten Bearbeitung also nicht mehr durch die Bohrungen selbst, sondern durch die zusätzlich an beiden Stirnseiten des Werkstücks angeordneten Führungselemente. Diese Führungselemente bestimmen die Lage der Achse, gegenüber der eine Verbesserung der Oberflächen erreicht werden soll.

Erfindungsgemäß kann in Weiterbildung vorgesehen sein, daß die Vorrichtung eine Ausrichteinrichtung zum gegenseitigen Ausrichten von Werkstück und Führung aufweist. Es kann also vor Beginn der Bearbeitung immer dafür gesorgt werden, daß die Führungselemente an der richtigen Stelle stehen. Es kann erindungsgemäß vorgesehen sein, daß die Ausrichteinrichtung derart ausgebildet ist, daß beide Führungselemente getrennt voneinander einzeln ausgerichtet werden können.

Besonders günstig ist die Vorrichtung zur Honbearbeitung der Lagerbohrungen für die Kurbelwelle eines Kurbelwellengehäu­ ses. Es ist möglich und wird von der Erfindung vorgeschlagen, daß die Ausrichtung gegenüber der Ölwannenfläche erfolgt.

Es ist aber ebenfalls möglich, daß die Ausrichtung gegenüber dem Kompressionsmaß erfolgt, d. h. nach der fertig bearbeite­ ten Oberseite des Kurbelwellengehäuses.

Bei dem von der Erfindung vorgeschlagenen Verfahren wird das Werkzeug, insbesondere ein Mehrgruppenwerkzeug, während der Honbearbeitung außerhalb des Werkstücks geführt. Es kann bei­ spielsweise mit Hilfe von Führungselementen geführt werden, die vor Beginn der Honbearbeitung gegenüber einer Bezugslinie oder einer Bezugsfläche des Werkstücks ausgerichtet werden.

Weitere Merkmale, Einzelheiten und Vorzüge der Erfindung er­ geben sich aus den Ansprüchen, der folgenden Beschreibung einer bevorzugten Ausführungsform sowie anhand der Zeichnung. Dabei können einzelne Merkmale auch für sich allein von Be­ deutung sein. In der Zeichnung zeigen:

Fig. 1 schematisch eine Seitenansicht einer Halterung zur Halterung eines Werkstücks;

Fig. 2 einen Längsschnitt durch ein Kurbelwellenge­ häuse mit eingesetztem Mehrgruppenwerkzeug und zwei Führungselementen.

Die in Fig. 1 stark vereinfacht dargestellte Vorrichtung ent­ hält eine Halterungseinrichtung 1 für ein zu bearbeitendes Werkstück 2, beispielsweise ein Kurbelwellengehäuse. Die mehrfach unterbrochene Bohrung bzw. die mehreren beabstande­ ten Bohrungen verlaufen dabei längs einer in Fig. 1 von oben nach unten verlaufenden, strichpunktiert angedeuteten Achse 3. Stirnseitig des Werkstücks 2, also oberhalb und unterhalb des Werkstücks 2, ist je ein Führungselement 4 bzw. 5 ange­ ordnet. Die Führungselemente sind in Halterungen angeordnet, so daß sie beide quer zur Achse 3 ausgerichtet werden können.

Die Vorrichtung ist an einer Honmaschine angeordnet, die einen nur angedeuteten Antrieb 6 für ein Honwerkzeug auf­ weist, das mit dem Antrieb 6 über ein Verbindungselement 7 verbunden ist. Das Verbindungselement 7 läßt sich leicht gegenüber der Drehachse des Antriebs 6 auslenken.

Vor Beginn der Bearbeitung erfolgt die bereits erwähnte Aus­ richtung der Führungselemente 4, 5 gegenüber der gewünschten Bohrungsachse 3 oder aber gegenüber einer sonstigen Achse oder Fläche des Werkstücks, beispielsweise einer Begrenzungs­ fläche des Werkstücks.

In Fig. 2 ist als Werkstück 2 ein Kurbelwellengehäuse 8 im Längsschnitt dargestellt. Das Kurbelwellengehäuse enthält vier Kolbenbohrungen 9, wobei zwischen je zwei Kolbenbohrun­ gen 9 eine Bohrung für ein Lager der Kurbelwelle angeordnet ist.

Stirnseitig des Kurbelwellengehäuses 8, d. h. in Verlängerung der Achse 3 der Bohrungen für die Kurbelwellenlager, ist je ein Führungselement 4, 5 angeordnet, die beide Teile einer Führungseinrichtung für das Werkzeug sind. Die Führungsele­ mente 4, 5 enthalten im wesentlichen eine zylindrische Boh­ rung 10, die jeweils mit Einführschrägen versehen ist.

Die Führungselemente 4, 5 weisen von den Stirnseiten des zu bearbeitenden Werkstücks 3 jeweils einen Abstand 11, 12 auf.

Zur Bearbeitung der Bohrungen des Werkstücks dient ein sog. Mehrgruppenwerkzeug 13, das eine der Zahl der zu bearbeiten­ den Bohrungen entsprechende Zahl von Gruppen von Honleisten oder Honsteinen 14 aufweist. Die Honleisten 14 sind über einen dargestellten, aber nicht näher erläuterten Aufweitme­ chanismus zustellbar. Das Mehrgruppenwerkzeug weist im Be­ reich seiner beiden Enden Gleitsteine 15 auf, die an den Durchmesser der Bohrungen 10 der Führungselemente 4, 5 ange­ paßt sind. Der Abstand zwischen den Führungen und dem Werk­ stück dient dazu, den bei der Honbearbeitung erforderlichen Überlauf des Werkzeugs zu ermöglichen.

Die untere Begrenzung des Kurbelwellengehäuses 8 in Fig. 2 ist diejenige Seite, auf der der Zylinderkopf befestigt wird.

Diese Fläche 16 wird üblicherweise als Kompressionsmaß be­ zeichnet.

Die gegenüberliegende Begrenzungsfläche 17 stellt die Ölwan­ nenfläche dar. Hier wird die Ölwanne angeschraubt.

Mit der Vorrichtung wird folgendermaßen gearbeitet. Nach Festlegen des Werkstücks 2, also beispielsweise dem Kurbel­ wellengehäuse 8, in der zugeordneten Halterungseinrichtung 1 erfolgt eine Ausrichtung der beiden Führungselemente 4, 5 entweder gegenüber der Ölwannenfläche 17 oder aber gegenüber dem Kompressionsmaß 16. Damit werden die Führungselemente 4, 5 bzgl. einer Fläche festgelegt. Ihre Ausrichtung in einer hierzu senkrechten Richtung kann ebenfalls gegenüber einer entsprechenden Fläche des Werkstücks erfolgen. Nach dem so erfolgten Ausrichten der beiden Führungselemente 4, 5 werden diese festgelegt. Anschließend wird mit Hilfe der Honmaschine das Mehrgruppenwerkzeug durch das der Antrieb 6 näherliegende Führungselement 4 und die Bohrungen eingeführt, bis das freie Ende des Mehrgruppenwerkzeugs 13 in dem gegenüberliegenden Führungselement 5 angeordnet ist. Dann erfolgt die Zustel­ lung der Honelemente 14 mit der üblichen Zustelleinrichtung der Honmaschine. Bei der dann erfolgenden Honbearbeitung der Bohrungen wird das Mehrgruppenwerkzeug 13 nicht von den zu honenden Bohrungen selbst geführt, sondern von den Bohrungen 10 in den Führungselementen 4, 5. Dadurch bleibt die Ausrich­ tung des Werkzeugs gegenüber dem Werkstück erhalten und bei der Bearbeitung erfolgt eine Verbesserung der Ausrichtung der tatsächlichen Bohrungsflächen gegenüber dieser Linie.

Aufgrund dieser Verbesserung der Bohrungslage, die bislang mit Honbearbeitungen nicht möglich war, ist es sogar möglich, den üblicherweise dem Honen vorausgehenden Vorgang des Fein­ schleifens durch einen Vorhongang zu ersetzen.

Die Ausrichtung der Führungselemente 4, 5 kann mit Vorteil getrennt geschehen, so daß jedes Führungselement für sich ausrichtbar ist.

Claims (10)

1. Vorrichtung zur Honbearbeitung von Werkstücken (2) mit mehreren axial ausgerichteten Bohrungen, mit

• 1.1 einer Halterung (1) für das Werkstück (2),
• 1.2 einem Honwerkzeug (13) zur gleichzeitigen Be­ arbeitung der Bohrungen,
• 1.3 einem Antrieb (6) für das Werkzeug (13), sowie
• 1.4 einer Führung für das Werkzeug (13), die
• 1.4.1 im Bereich beider axialer Stirnseiten (18) des Werkstücks (2) je ein Führungselement (4, 5) für das Werkzeug (13) aufweist.

2. Vorrichtung nach Anspruch 1, mit einer Ausrichteinrich­ tung zum gegenseitigen Ausrichten von Werkstück (2) und Führung.

3. Vorrichtung nach Anspruch 2, bei der die Ausrichtein­ richtung derart ausgebildet ist, daß beide Führungsele­ mente (4, 5) getrennt voneinander ausgerichtet werden können.

4. Vorrichtung nach einem der vorhergehenden Ansprüche, bei der das Werkstück (2) ein Kurbelwellengehäuse (8) und die Bohrungen Lagerbohrungen für die Kurbelwelle sind.

5. Vorrichtung nach einem der Ansprüche 2 bis 4, bei der die Ausrichteinrichtung derart ausgebildet ist, daß die Ausrichtung gegenüber der Ölwannenfläche (17) erfolgt.

6. Vorrichtung nach einem der Ansprüche 2 bis 4, bei der die Ausrichteinrichtung derart ausgebildet ist, daß die Ausrichtung gegenüber dem Kompressionsmaß (16) erfolgt.

7. Vorrichtung nach einem der vorhergehenden Ansprüche, bei der das Werkzeug ein Mehrgruppenwerkzeug (13) ist.

8. Verfahren zur Honbearbeitung von Werkstücken (2) mit mehreren axial ausgerichteten Bohrungen, bei dem alle Bohrungen gleichzeitig in einem Werkzeug (13) bearbeitet werden, wobei das Werkzeug (13) während der Bearbeitung im Bereich beider axialer Stirnseiten (18) des Werk­ stücks (2) geführt wird.

9. Verfahren nach Anspruch 8, bei dem das Werkzeug (13) an zwei Stellen geführt wird, die vor Beginn der Honbear­ beitung gegenüber einer Bezugslinie des Werkstücks (2) ausgerichtet wurden.

10. Verfahren nach Anspruch 8 oder 9, bei dem das Werkzeug (13) mit Hilfe je eines Führungselementes (4, 5) geführt wird, das vor Beginn der Honbearbeitung gegenüber dem Werkstück (2) ausgerichtet wurde.