EP4436747B1 - Outil de pierrage et procédé de production d'un outil de pierrage - Google Patents

Outil de pierrage et procédé de production d'un outil de pierrage

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EP4436747B1
EP4436747B1 EP22818666.4A EP22818666A EP4436747B1 EP 4436747 B1 EP4436747 B1 EP 4436747B1 EP 22818666 A EP22818666 A EP 22818666A EP 4436747 B1 EP4436747 B1 EP 4436747B1
Authority
EP
European Patent Office
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cutting means
tool
cutting
tool body
honing
Prior art date
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EP22818666.4A
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EP4436747C0 (fr
EP4436747A1 (fr
Inventor
Oliver Bachmann
Giorgio IANNUZZI
Robert Kapp
Florian KRANICHSFELD
Joachim Weiblen
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Elgan Diamantwerkzeuge GmbH and Co KG
Original Assignee
Elgan Diamantwerkzeuge GmbH and Co KG
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Publication date
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    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B24—GRINDING; POLISHING
    • B24B—MACHINES, DEVICES, OR PROCESSES FOR GRINDING OR POLISHING; DRESSING OR CONDITIONING OF ABRADING SURFACES; FEEDING OF GRINDING, POLISHING, OR LAPPING AGENTS
    • B24B33/00—Honing machines or devices; Accessories therefor
    • B24B33/02—Honing machines or devices; Accessories therefor designed for working internal surfaces of revolution, e.g. of cylindrical or conical shapes
    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B24—GRINDING; POLISHING
    • B24B—MACHINES, DEVICES, OR PROCESSES FOR GRINDING OR POLISHING; DRESSING OR CONDITIONING OF ABRADING SURFACES; FEEDING OF GRINDING, POLISHING, OR LAPPING AGENTS
    • B24B33/00—Honing machines or devices; Accessories therefor
    • B24B33/08—Honing tools
    • B24B33/083—Honing tools with different sets of honing stones
    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B24—GRINDING; POLISHING
    • B24B—MACHINES, DEVICES, OR PROCESSES FOR GRINDING OR POLISHING; DRESSING OR CONDITIONING OF ABRADING SURFACES; FEEDING OF GRINDING, POLISHING, OR LAPPING AGENTS
    • B24B33/00—Honing machines or devices; Accessories therefor
    • B24B33/08—Honing tools
    • B24B33/084—Honing tools having honing stones at the end of bars

Definitions

  • the invention relates to a honing tool for machining a bore in a workpiece according to the preamble of claim 1. Furthermore, the invention relates to a method for producing a honing tool.
  • Honing is a machining process with geometrically undefined cutting edges, which is carried out using an expandable honing tool.
  • the honing process uses bonded cutting grains with constant surface contact between the abrasive working surface of the honing tool and the bore surface.
  • the cutting grains are bound in a bond system (also referred to as "bond") and, together with the bond system, form an abrasive cutting layer.
  • the bond system's function is to hold the bonded cutting grains in place until they are blunted by the cutting process. They are then released so that new, still sharp-edged cutting grains can engage the workpiece (self-sharpening effect).
  • the honing tool 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 simultaneously rotated at a suitable speed to generate a rotary motion superimposed on the reciprocating motion.
  • the cutting media attached to the honing tool are pressed against the inner surface to be machined via the infeed system with a pressure force acting radially to the tool axis. As the resulting material is removed, the effective outer diameter of the honing tool is gradually increased via the infeed system.
  • Honing typically creates a cross-grinding pattern typical of honing on the inner surface, with intersecting machining marks, also known as “honing marks.”
  • a honing tool of the type considered in this application is a honing tool with double infeed or double expansion, i.e. a honing tool that has two independent It has cutting groups that can be adjusted to each other. This allows multi-stage machining processes to be carried out, sometimes without changing tools.
  • the DE 10 2019 201 465 A1 discloses honing tools with double infeed, which have two independently adjustable cutting groups on their tool body.
  • a first cutting group has a plurality of radially adjustable first cutting material carriers, which cover a circumferential angular range of at least 20° on a radial outer side and carry on the outer side a single circumferentially wide first cutting means or a plurality of narrow first cutting means arranged at a mutual distance from one another.
  • a second cutting group has a plurality of radially adjustable second cutting means carriers, each of which carries on its radial outer side a single narrow second cutting means in the form of a cutting bar. All cutting means of the first and second cutting groups are arranged in an axially short cutting area, which has a length measured in the axial direction that is significantly smaller than an effective outer diameter of the cutting groups when the cutting means are fully retracted.
  • Angular distances can be on the order of approximately 1° or more, e.g., in the range of 0.8° to 3°.
  • Classic angular pitch refers to an angular pitch in which the guide openings are evenly distributed over the circumference of the tool body, so that there are, for example, twelve guide openings each spaced at 30°, eight guide openings each spaced at 45°, or six guide openings each spaced at 60°.
  • the length LSB of the cutting area here is between 80% and 95% of the outer diameter AD of the honing tool.
  • the outer diameter is in the order of 80 mm, but it can be in the range from 60 mm to 90 mm, or possibly higher or lower.

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  • Engineering & Computer Science (AREA)
  • Mechanical Engineering (AREA)
  • Physics & Mathematics (AREA)
  • Geometry (AREA)
  • Finish Polishing, Edge Sharpening, And Grinding By Specific Grinding Devices (AREA)

Claims (14)

  1. Procédé de rodage (100) pour l'usinage d'une surface intérieure d'un alésage dans une pièce à l'aide d'au moins une opération de rodage, notamment pour le rodage de surfaces de glissement de cylindres lors de la fabrication de blocs-cylindres ou de chemises de cylindres pour des machines à piston alternatif, comprenant :
    un corps d'outil (110) qui définit un axe d'outil (112), présente un alésage de guidage (115) coaxial à l'axe d'outil pour la réception de deux éléments d'avance déplaçables axialement et une pluralité d'ouvertures de guidage (160) qui sont réparties sur la périphérie du corps d'outil (110) et mènent radialement par rapport à l'axe d'outil (112) de l'alésage de guidage (115) à un côté extérieur du corps d'outil ;
    un premier élément d'avance (140-1) et un deuxième élément d'avance (140-2) qui sont reçus dans l'alésage de guidage (115) et sont déplaçables axialement indépendamment l'un de l'autre ;
    une pluralité de supports de moyen de coupe (150) qui présentent respectivement une partie de support (150) large dans la direction périphérique et dotée d'un côté extérieur pour la réception de moyens de coupe et une partie d'avance (158) plus étroite que la partie de support, laquelle partie d'avance présente, sur le côté intérieur opposé au côté extérieur, une surface inclinée pour coopérer avec une surface inclinée associée de l'un des deux éléments d'avance (140-1, 140-2), les parties d'avance de supports de moyen de coupe étant reçues de manière radialement déplaçable dans l'une des ouvertures de guidage respectivement ;
    tous les supports de moyen de coupe qui peuvent être avancés par le biais du premier élément d'avance (140-1) formant un premier groupe de coupe et tous les supports de moyen de coupe qui peuvent être avancés par le biais du deuxième élément d'avance (140-2) formant un deuxième groupe de coupe,
    caractérisé en ce que
    le corps d'outil (110) présente quatorze ouvertures de guidage (160) ou plus, lesquelles présentent un pas angulaire irrégulier de telle sorte qu'une ou plusieurs des ouvertures de guidage présentent des espacements angulaires (WA) différents par rapport aux ouvertures de guidage immédiatement adjacentes dans la direction périphérique.
  2. Outil de rodage selon la revendication 1, caractérisé en ce que le nombre d'ouvertures de guidage est un nombre pair, des ouvertures de guidage étant diamétralement opposées les unes aux autres par paires par rapport à l'axe d'outil, des supports de moyen de coupe identiques du même groupe de coupe comportant des moyens de coupe installés de manière identique étant disposés de préférence dans les ouvertures de guidage (160) diamétrales les unes par rapport aux autres.
  3. Outil de rodage selon la revendication 1 ou 2, caractérisé en ce que le nombre d'ouvertures de guidage (160) n'est pas divisible par quatre, le corps d'outil (110) présentant de préférence exactement quatorze ouvertures de guidage (160) ou exactement dix-huit ouvertures de guidage ou exactement vingt-deux ouvertures de guidage.
  4. Outil de rodage selon l'une des revendications précédentes, caractérisé en ce que les ouvertures de guidage (160) sont réparties sur la périphérie du corps d'outil (110) de telle sorte qu'une symétrie de révolution double autour de l'axe d'outil (112) existe, mais aucune symétrie miroir par rapport à un plan qui contient l'axe d'outil.
  5. Outil de rodage selon l'une des revendications précédentes, caractérisé en ce que dans le cas d'un nombre T de supports de moyen de coupe, l'un des groupes de coupe présente un nombre de T/2-1 supports de moyen de coupe et l'autre groupe de coupe présente un nombre de T/2+1 supports de moyen de coupe, des supports de moyen de coupe, identiques les uns aux autres et équipés de moyens de coupe, du même groupe de coupe étant de préférence disposés respectivement au niveau d'ouvertures de guidage diamétralement opposées.
  6. Outil de rodage selon l'une des revendications précédentes, caractérisé en ce que l'outil de rodage présente un groupe de guidage comportant plusieurs barrettes de guidage (190) non coupantes qui sont disposées sur le corps d'outil de manière répartie selon un pas angulaire irrégulier sur la périphérie du corps d'outil (110).
  7. Outil de rodage selon la revendication 6, caractérisé en ce que quatre barrettes de guidage (190-1 - 190-4) non coupantes sont disposées par paires, de manière diamétralement opposée, sur le corps d'outil de telle sorte que des segments de corps d'outil situés entre des barrettes de guidage immédiatement adjacentes dans la direction périphérique présentent, par paires, différentes largeurs périphériques, de préférence un nombre N d'ouvertures de guidage (160) étant disposées directement les unes à côté des autres dans les segments de corps d'outil (WS-B) de plus grande largeur périphérique et un nombre N-1 d'ouvertures de guidage étant disposées directement les unes à côté des autres dans les segments de corps d'outil (WS-S) de plus petite largeur périphérique.
  8. Outil de rodage selon l'une des revendications précédentes, caractérisé en ce que les ouvertures de guidage (160) et/ou les supports de moyen de coupe (150) présentent une longueur axiale qui vaut plus de 50 % du diamètre extérieur effectif maximal (AD) de l'outil de rodage, notamment entre 80 % et 95 % de ce diamètre extérieur.
  9. Outil de rodage selon l'une des revendications précédentes, caractérisé en ce que les parties de support (152) présentent sur leurs côtés extérieurs plusieurs, de préférence deux, trois ou quatre rainures de réception (156) parallèles les unes aux autres pour la réception d'au moins une unité de moyen de coupe (170) en forme de barrette respectivement.
  10. Outil de rodage selon l'une des revendications précédentes, caractérisé en ce qu'une, plusieurs ou toutes les rainures de réception sont équipées d'unités de moyen de coupe (170) qui remplissent substantiellement toute la longueur d'une rainure de réception.
  11. Outil de rodage selon l'une des revendications précédentes, caractérisé en ce qu'une unité de moyen de coupe courte en forme de barrette est disposée dans au moins une rainure de réception, de préférence l'unité de moyen de coupe présentant une longueur qui correspond à moins de 50 % de la longueur axiale de la partie de support, de préférence des moyens de coupe étant disposés exclusivement dans une région axialement courte qui présente une longueur qui est inférieure à 50 % de la longueur axiale de la partie de support.
  12. Outil de rodage selon l'une des revendications précédentes, caractérisé en ce que le corps d'outil (110) est équipé selon une configuration qui est sélectionnée dans le groupe suivant :
    une première configuration dans laquelle, sur des côtés diamétralement opposés, tous les supports de moyen de coupe, appartenant à un côté, du premier groupe de coupe sont disposés directement les uns à côté des autres et, de manière décalée de ceux-ci dans la direction périphérique, sur des côtés diamétralement opposés, tous les supports de moyen de coupe, appartenant à un côté, du deuxième groupe de coupe sont disposés directement les uns à côté des autres ;
    une deuxième configuration dans laquelle, à l'intérieur des plus grands segments de corps d'outil (WS-B), des supports de moyen de coupe des différents groupes de coupe sont disposés en alternance les uns à côté des autres, de sorte que chaque support de moyen de coupe présente des voisins directs de l'autre groupe de coupe et, dans les plus étroits segments de corps d'outil (WS-S), une paire du supports de moyen de coupe juxtaposés du même groupe de coupe existe ;
    une troisième configuration dans laquelle des supports de moyen de coupe des deux groupes de coupe sont répartis sur la périphérie de manière imbriquée les uns dans les autres respectivement, des supports de moyen de coupe de différents groupes de coupe étant disposés les uns à côté des autres en alternance dans les plus étroits segments de corps d'outil (WS-S) et deux supports de moyen de coupe du même groupe de coupe étant disposés les uns à côté des autres dans les plus larges segments de corps d'outil (WS-B) ;
    une quatrième configuration dans laquelle, à l'intérieur des segments de corps d'outil, entre des barrettes de guidage immédiatement adjacentes, des supports de moyen de coupe des deux groupes de coupe sont disposés en alternance les uns à côté des autres dans la direction périphérique.
  13. Procédé de fabrication d'un outil de rodage pour l'usinage d'une surface intérieure d'un alésage dans une pièce à l'aide d'au moins une opération de rodage, notamment pour le rodage de surfaces de glissement de cylindres lors de la fabrication de blocs-cylindres ou de chemises de cylindres pour des machines à piston alternatif, comportant les étapes suivantes :
    la fourniture d'un corps d'outil (110) qui définit un axe d'outil (112), contient un alésage de guidage (115) coaxial à l'axe d'outil pour la réception de deux éléments d'avance déplaçables axialement indépendamment l'un de l'autre et un nombre de quatorze ouvertures de guidage (160) ou plus qui mènent radialement par rapport à l'axe d'outil de l'alésage de guidage (115) à un côté extérieur du corps d'outil et sont réparties sur la périphérie selon un pas angulaire irrégulier de telle sorte qu'une ou plusieurs des ouvertures de guidage présentent des espacements angulaires différents par rapport aux ouvertures de guidage immédiatement adjacentes dans la direction périphérique ;
    le fait d'équiper le corps d'outil de supports de moyen de coupe (150) qui présentent respectivement une partie de support (152) large dans la direction périphérique et dotée d'un côté extérieur (154) pour la réception de moyens de coupe (170) et une partie d'avance (158) plus étroite que la partie de support, laquelle partie d'avance présente, sur le côté intérieur opposé au côté extérieur, une surface inclinée pour coopérer avec une surface inclinée d'un élément d'avance (140-1, 140-2), les parties d'avance de supports de moyen de coupe étant insérées dans la direction radiale dans l'une des ouvertures de guidage respectivement ;
    le fait d'équiper le corps d'outil d'un premier élément d'avance (140-1) et d'un deuxième élément d'avance (140-2) par insertion dans l'alésage de guidage (115),
    les supports de moyen de coupe (150) et les éléments d'avance (140-1, 140-2) étant sélectionnés de manière adaptée les uns aux autres en fonction de la configuration, de telle sorte que le premier élément d'avance n'agit que sur des supports de moyen de coupe d'un premier groupe de coupe et que le deuxième élément d'avance n'agit que sur des supports de moyen de coupe d'un deuxième groupe de coupe.
  14. Procédé selon la revendication 13, caractérisé en ce que le corps d'outil (110) est équipé selon une configuration qui est sélectionnée dans le groupe suivant :
    une première configuration dans laquelle, sur des côtés diamétralement opposés, tous les supports de moyen de coupe, appartenant à un côté, du premier groupe de coupe sont disposés directement les uns à côté des autres et, de manière décalée de ceux-ci dans la direction périphérique, sur des côtés diamétralement opposés, tous les supports de moyen de coupe, appartenant à un côté, du deuxième groupe de coupe sont disposés directement les uns à côté des autres ;
    une deuxième configuration dans laquelle, à l'intérieur de plus grands segments de corps d'outil (WS-B), des supports de moyen de coupe des différents groupes de coupe sont disposés en alternance les uns à côté des autres, de sorte que chaque support de moyen de coupe présente des voisins directs de l'autre groupe de coupe et, dans des plus étroits segments de corps d'outil (WS-S), une paire du supports de moyen de coupe juxtaposés du même groupe de coupe existe ;
    une troisième configuration dans laquelle des supports de moyen de coupe des deux groupes de coupe sont répartis sur la périphérie de manière imbriquée les uns dans les autres, des supports de moyen de coupe de différents groupes de coupe étant disposés les uns à côté des autres en alternance dans des plus étroits segments de corps d'outil (WS-S) et deux supports de moyen de coupe du même groupe de coupe étant disposés directement les uns à côté des autres dans des plus larges segments de corps d'outil (WS-B) ;
    une quatrième configuration dans laquelle, à l'intérieur de segments de corps d'outil, entre des barrettes de guidage immédiatement adjacentes, des supports de moyen de coupe des deux groupes de coupe sont disposés en alternance les uns à côté des autres dans la direction périphérique.
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