DE2013109B2

DE2013109B2 - Steuervorrichtung für den motorischen Drehantrieb einer Honmaschine

Info

Publication number: DE2013109B2
Application number: DE19702013109
Authority: DE
Inventors: Christoph Willi 7302 Nellingen Gehring
Original assignee: Individual
Current assignee: Individual
Priority date: 1970-03-19
Filing date: 1970-03-19
Publication date: 1974-08-01
Also published as: GB1290124A; DE2013109A1; FR2083405B1; DE2013109C3; FR2083405A1

Description

Die Erfindung betrifft eine Steuervorrichtung für den motorischen Drehantrieb einer Honmaschine zum Bearbeiten von Bohrungen oder zylindrischen Außenflächen von Werkstücken, bestehend aus einer Drehmoment-Meßeinrichtung für das Widerstandsmoment zwischen Werkzeug und Werkstück und aus einer mit der Meßeinrichtung gekuppelten, beim Erreichen eines voreinstellbaren, oberen Grenzwertes des Widerstandsmomentes ansprechenden Schalteinrichtung zum Ändern des Drehantriebes des Werkzeuges.

Bei einer bekannten Honmaschine ist die Steuervorrichtung so ausgebildet, daß bei Erreichen des oberen Grenzwertes des Widerstandsmomentes der Drehantrieb des Werkzeuges stillgesetzt wird (deutsche Offenlegungsschrift 1915 528). Ferner ist die Steuervorrichtung so ausgebildet, daß das Widerstandsmoment unterhalb des oberen Grenzwertes dadurch gehalten werden kann, daß das Nachstellen des Werkzeuges in Abhängigkeit vom Bearbeitungsfortschritt entsprechend langsam erfolgt. Die Drehrichtung des Honwerkzeuges ist bei dieser Honmaschine jedoch stets gleich.

Bei einer Honmaschine, bei welcher die Drehrichtung des Werkzeuges stets gleich ist, ergibt sich eine Erhöhung des Widerstandsmomentes zwischen Werkstück und Werkzeug nicht nur durch eine gegenüber dem Bearbeitungsfortschritt größere Nachstellung bzw. Dehnung des Werkzeuges, sondern vor allem auch dadurch, daß das Werkzeug bzw. dessen Schneidkörner abstumpfen und deshalb ein höheres Widerstandsmoment verursachen. Ist dieses Widerstandsmoment durch entsprechende Abnutzung des Werkzeuges genügend groß, kann es vorkommen, daß es bereits dann den oberen Grenzwert erreicht, wenn am Werkstück nur ein äußerst geringer oder

aar kein Werkstoff-Abtrag stattfindet; in diesem Fall ist durch c'ie Konstanz des Widerstandsmomentes eine weitere Bearbeitung des Werkstüceks praktisch nicht möglich.

Bei einer anderen bekannten Honmaschine (deut-

sehe Patentschrift 654 696) ist zwar eine Umkehr der Drehrichtung des Werkzeuges vorgesehen, die jedoch an jedem Hubumkehrpunkt der axial hin- und hergehenden Bewegung, d.h. ausschließlich in Abhängigkeit von der Anzahl der Axialhube erfolgt

Durch den häufigen, an jedem Hubende stattfindenden Drehrichtungswechsel stumpfen die Schneidkörner in beiden Dreh-Schneidrichtungen annähernd gleichzeitig und gleichmäßig ab, so daß auch durch den jeweiligen Drehrichtungswechsel keine Verbes-

serung der Schneidleistung zu erwarten ist.

Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, eine Steuervorrichtung für den motorischen Drehantrieb einer Honmaschine zu schaffen, mit welcher auf einfache Weise das Abstumpfen des Werkzeuges

a₅ erfaßt und bei Erreichen eines vorbestimmten Grenzwertes ohne besonderen Nachschärfvorgang die Bearbeitungsleistung wieder erhöht werden kann.

Dies wird bei einer Steuervorrichtung der eingangs beschriebenen Art gemäß der Erfindung dadurch

erreicht, daß die Schalteinrichtung zur widerstandsmomentabhängigen, an sich bekannten Umkehrung der Drehrichtung des Werkzeuges als Drehrichtungs-Umkehrschalter ausgebildet ist. Die Umkehr der Drehrichtung wird beim Erfindungsgegenstand aus-

schließlich in Abhängigkeit vom Widerstandsmoment zwischen Werkstück und Werkzeug vorgenommen, da dieses Widerstandsmoment eine Funktion der abflachenden Abnutzung der Schneidkörner und deshalb der Abstumpfung des Werkzeuges ist. Durch

die Umkehr der Drehrichtung des Honwerkzeuges nach Erreichen eines vorbestimmten Widerstandsmomentes werden neue, durch das Abstumpfen bei der vorangegangenen Drehrichtung erzeugte Schneidkanten in Bearbeitungseingriff gebracht, wodurch die Standzeit, die Zerspanungsleistung und die Bearbeitungsgenauigkeit wesentlich erhöht werden. Der Grenzwert des Widerstandsmomentes, bei welchem die Drehrichtung umgekehrt wird, ist einerseits von dem zu bearbeitenden Werkstoff und andererseits von dem zur Herstellung des Honwerkzeuges verwendeten Material abhängig und kann als Erfahrungswert schon nach kurzer Betriebszeit festgelegt werden. Die erfindungsgemäße Ausbildung eignet sich insbesondere für Honwerkzeuge mit Diamantschneidleisten.

Gemäß der Erfindung wird ferner eine derart niedrige Einstellung des Ansprechwertes der Meßeinrichtung bzw. der Schalteinrichtung vorgeschlagen, daß während eines Bearbeitungsvorganges die Drehrichtung mindestens zweimal, vorzugsweise mehrmals, gewechselt wird, wodurch eine besonders gleichmäßige Abnutzung des Honwerkzeuges und eine hohe Bearbeitungsgenauigkeit erreicht werden, da die zwischen Werkzeug und Werkstück auftretenden Widerstandsmomente verhältnismäßig klein gehalten werden.

Bei einer sehr einfachen Ausführungsform ist die Meßeinrichtung als Drehmoment-Meßnabe ausge-

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bildet, die eine kompakte und geschützte Ausbildung sehen Steuerschrank der Honmaschine 1 unterge-

der Steuervorrichtung sowie eine nachträgliche ein- bracht ist, ein Signal an eine Schalteinrichtung 13

fache Umrüstung bereits vorhandener Honmaschinen liefert, die als Drehrichtungs-Umkehrschalter ausge-

ermöglicht. bildet ist und im Versorgungsstromkreis des Ge-

Ferner hat diese Ausbildung den Vorteil, daß die 5 triebemotors Il liegt.

Drehmoment-Meßnabe in einfacher Weise zwischen Wie in Fig. 2a und 2b in übertrieben großem

die Antriebsspindel und eine das Werkzeug tragende Maßstab gezeigt, stellt sich durch das auftretende

Werkzeugstange eingeschaltet sein kann, wodurch Widerstandsmoment bei einer durch den Pteil 15

eine unmittelbare und deshalb mit hoher Genauig- angedeuteten Drehrichtung des Werkzeuges ein

keit arbeitende Verbindung zwischen der Dreh- io Halter 16 des Werkzeuges mit einer Schneidleiste 17

moment-Meßeinrichtung und dem Werkzeug erreicht infolge des unvermeidlichen, immer vorhandenen

werden kann. Passungsspiels leicht schräg ein. Betrachtet man ein

Weitere Einzelheiten der Erfindung ergeben sich einzelnes Schneidkom 18 der Schneidleiste 17, wie

aus dem nachstehend beschriebenen und in der es in den Fig. 2a, 2b und 2c zur besseren Deutlich-

Zeichnung dargestellten Ausführungsbeispiel Es 15 keit stark vereinfacht dargestellt ist, so erkennt man,

zeigt daß das Schneidkom im Laufe der Bearbeitung eine

F i g. 1 eine Seitenansicht einer erfindungsgemäßen Abflachung 19 erfährt; dies hat zur Folge, daß das

Honmaschine und der zugehörigen Teile, Korn kaum noch schneidet und deshalb stärker

F i g. 2a, 2b, 2c eine schematische, stark vergrö- drückt. Dies verursacht ein ständig wachsendes

ßerte Darstellung eines einzelnen Schneidkorns in ao Widerstandsmoment bei kleiner werdendem Abtrag

drei verschiedenen Phasen. bis zu demjenigen Zei5./unkt, an welchem das

Die in Fig. 1 dargestellte Honmaschine 1 hat Schneidkom 18 den auftretenden Kräften nicht mehr

einen geschweißten Ständer 2 mit zwei vertikalen gewachsen ist und zersplittert oder ganz aus der

Führungen 3. Ein Schlitten 4 läuft in den Führun- Bindung ausbricht und dabei Platz für ein neues

gen 3 in Richtung auf eine Haltevorrichtung 5 auf »j Schneidkom schafft.

und ab. Die Haltevorrichtung 5 dient zur Aufnahme Durch die Meßeinrichtung 12 wird nun aber ge-

eines Werkstückes 6 und ist auf einen Maschinen- maß der Erfindung bei einem Widerstandsmoment

tisch 7 fest aufgespannt. weit unterhalb desjenigen Wertes, bei welchem das

Im Schlitten 4 ist eine Arbeitsspindel 8 drehbar Korn bricht, der Antriebsmotor 11 zunächst ausgegelagert, die mit einer Werkzeugstange9 verbunden 3» schaltet und dann sofort auf die in Fig. 2c mit dem ist, welche an ihrem unteren Ende ein als Hrnwerk- Pfeil 14 angedeutete Gegendrehrichtung umgeschalzeug ausgebildetes Werkzeug 10 trägt, das zur Fein- tet. Der Richtungswechsel bewirkt ein Umkippen des bearbeitung einer Längsbohrung im Werkstück 6 Halters 16 innerhalb seines Passungsspiels. Dann dient. Das Werkzeug 10 wird durch einen als Antrieb kommt die scharfe Kante 20 der dachförmigen Abvorgesehenen Getriebemotor 11 in Umlauf versetzt. 35 flachung 19 zur Wirkung und übernimmt den Schneidin der Verbindung zwischen der Antriebsspindel 8 Vorgang, wobei infolge der schärferen Schneide dann und der Werkzeugstange 9 ist erfindungsgemäß eine das Widerstandsmoment wieder kleiner ist und der Meßeinrichtung 12 in Form einer Drehmoment-Meß- Materialabtrag erheblich größer wird,
nabe Zwischengeschäfte', welche das während der Hierdurch wird der Vorteil einer wesentlich Bearbeitung auftretende Widerstandsmoment mißt 40 höheren Abtragsleistung bei optimaler Ausnutzung und beim Erreichen eines bestimmten, voreingestell- des Schneidkorns erzielt. Außerdem wird eine Verten Grenzwertes über einen angeschlossenen, nicht kürzung der je Werkstück erforderlichen Bearbeidargestellten Meßverstärker, der in einem elektri- tungszeit erreicht.

Hierzu 1 Blatt Zeichnungen

Claims

Patentansprüche:

1. Steuervorrichtung für den motorischen Drehantrieb einer Honmaschine zum Bearbeiten von Bohrungen oder zylindrischen Außenflächen von Werkstücken, bestehend aus einer Drehmoment-Meßeinrichtung für das Widerstandsmoment zwischen Werkzeug und Werkstück und aus einer mit der Meßeinrichtung gekuppelten, beim Erreichen eines voreinstellbaren, oberen Grenzwertes des Widerstandsmomentes ansprechenden Schalteinrichtung zum Ändern des Drehantriebes des Werkzeuges, dadurch gekennzeichnet, daß die Schalteinrichtung (13) zur widerstandsmomentabhängigen, an sich bekannten Umkehrung der Drehrichtung des Werkzeuges (10) als Drehrichtungs-Umkehrschalter ausgebildet ist.

2. Steuervorrichtung nach Anspruch 1, gekennzeichnet durch eine derart niedrige Einstellung des An&prechwertes der Meßeinrichtung (12) bzw. der Schalteinrichtung (13). daß während eines Bearbeitungsvorganges die Drehrichtung mindestens zweimal, vorzugsweise mehrmals, gewechselt wird.

3. Steuervorrichtung nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, daß die Meßeinrichtung (12) als Drehmoment-Meßnabe ausgebildet ist.

4. Steuervorrichtung nach Anspruch 3, dadurch gekennzeichnet, daß die Drehmoment-Meßnabe (12'· zwischen die Antriebsspindel (8) und eine das Werkzeug (10) tragende Werkzeugstange (9) eingeschaltet ist.