Die Erfindung betrifft eine Honmaschine sowie eine Verwendung einer Honmaschine, mit deren Hilfe zylindrische, sphärische, kegelige und/oder konische Flächen durch Honen spanend bearbeitet werden können.

Aus EP 1 994 362 B1 ist eine Honmaschine mit einem integrierten Messsystem be- kannt, bei dem ein Zwischenraum zwischen einem optischer Sensor des Messsystems und einer zu überprüfenden zylindrischen Oberfläche durch eine transparente Flüssigkeit gefüllt wird.

Es besteht das ständige Bedürfnis hochgenaue Oberflächen kostengünstig herstellen zu können.

Es ist die Aufgabe der Erfindung Maßnahmen aufzuzeigen, die eine kostengünstige Herstellung von hochgenauen Oberflächen ermöglichen. Die Lösung der Aufgabe erfolgt erfindungsgemäß durch eine Honmaschine mit den Merkmalen des Anspruchs 1 sowie eine Verwendung mit den Merkmalen des Anspruchs 10. Bevorzugte Ausgestaltungen der Erfindung sind in den Unteransprüchen und der nachfolgenden Beschreibung angegeben, die jeweils einzeln oder in Kombination einen Aspekt der Erfindung darstellen können.

Erfindungsgemäß ist eine Honmaschine, insbesondere Einstechhonmaschine, zum Honen zylindrischer, sphärischer, kegeliger und/oder konischer Flächen, insbesondere Teilen eines Wälzlagers, vorgesehen mit einem Bearbeitungswerkzeug zum spanenden Bearbeiten eines Werkstücks an einer ersten Bearbeitungsstelle relativ zum Werkstück und einer Wirbelstrom prüfsonde zur Rissprüfung und/oder Schleifbrandprüfung des Werkstücks an einer zur ersten Bearbeitungsstelle, insbesondere in Um- fangsrichtung, versetzten zweiten Bearbeitungsstelle relativ zum Werkstück. Die Wirbelstromprüfsonde ist in der Lage eine Wirbelstrom prüfung durchzuführen, die es ermöglicht bei einem elektrisch leitfähigen Werkstück durch ein von einer Spule erzeugtes wechselndes Magnetfeld in dem Werkstück Wirbelströme zu induzieren und mit einem Sensor die Wirbelstromdichte des durch den Wirbelstrom erzeugten Magnetfelds zu detektieren. Die Wirbelstromprüfsonde kann insbesondere die Amplitude und die Phasenverschiebung des detektierten Signals zum Erregersignal messen und aus einer hinreichend großen Abweichung der Messwerte von hinterlegten Sollwerten eines Gutteils auf eine Rissbildung und/oder Schleifbrand schließen. Hierbei wird die Erkenntnis ausgenutzt, dass ein Riss in dem Werkstück sowie Schleifbrand zu einer sich ändernden Leitfähigkeit des Werkstücks führt, das zu einem geänderten Magnetfeld der in das Werkstück induzierten Wirbelströme führt. Insbesondere kann hierbei berücksichtigt werden, dass Teile eines Wälzlagers in der Regel aus einem metallischen Material hergestellt sind, die grundsätzlich elektrisch leitfähig sind und daher mit Hilfe der Wirbelstromprüfsonde berührungslos gemessen werden können. Eine optische Prüfung und die damit verbundenen Schwierigkeiten, die optische Prüfung fehlerfrei durchzuführen, können dadurch vermieden werden.

Durch die Integration der Wirbelstromprüfsonde in die Honmaschine ist es zudem nicht erforderlich das Werkstück nach dem Honen aus der Honmaschine zu entnehmen und in einer separaten Prüfmaschine einzulegen. Eine Beschädigung der Oberflächen durch das Umpositionieren des Werkstücks für die Prüfung kann dadurch vermieden werden, so dass das Risiko für Ausschuss reduziert ist. Hierbei wird die Erkenntnis ausgenutzt, dass es bereits ausreichend sein kann die Bearbeitungsstelle für die Wirbelstromprüfsonde zu der Bearbeitungsstelle für das Bearbeitungswerkzeug in Umfangsrichtung zu versetzen, damit sich das Bearbeitungswerkzeug und die Wirbelstromprüfsonde nicht gegenseitig stören. Es ist sogar grundsätzlich möglich, dass das Bearbeitungswerkzeug und die Wirbelstromprüfsonde gleichzeitig im Betrieb sind, so dass die Wirbelstromprüfsonde bereits während der spanenden Bearbeitung des Werkstücks durch das Bearbeitungswerkzeug die erzeugte Oberfläche des Werkstücks überprüfen kann. Dies ermöglicht es die spanende Bearbeitung durch das Bearbeitungswerkzeug solange durchzuführen, bis die Wirbelstromprüfsonde eine ausreichende Güte des Werkstücks festgestellt hat oder die Wirbelstromprüfsonde festgestellt hat, dass die gewünschte Güte, beispielsweise durch eine Beschädigung des Werkstücks, nicht mehr erreicht werden kann. Die spanende Bearbeitung des Werkstücks kann dadurch auf das erforderliche Minimum reduziert werden, wodurch sich die Produktherstellungszeiten und/oder ein Verschleiß des Bearbeitungswerkzeug reduzieren lassen. Durch die Integration der Wirbelstrom prüfsonde in die Honmaschine ist eine kostengünstige Herstellung und Prüfung von hochgenauen Oberflächen ermöglicht.

Das Werkstück kann für die Wirbelstrom prüfung insbesondere am selben Ort drehbar verharren, an dem sich das Werkstück für die Bearbeitung durch das Bearbeitungs- Werkzeug befindet. Die erste Bearbeitungsstelle und die zweite Bearbeitungsstelle können hierzu im Wesentlichen nur in Umfangsrichtung an der Mantelfläche des Werkstück zueinander versetzt positioniert sein. Dadurch ist es möglich für die Bearbeitung und die Prüfung des Werkstücks eine gemeinsame Bearbeitungsstation vorzusehen. In diesem Fall ist vorzugsweise für die Honmaschine nur genau eine Bear- beitungsstation für das Werkstück vorgesehen. Es ist aber auch möglich, dass das Werkstück nach der Bearbeitung durch das Bearbeitungswerkzeug an eine weitere Station innerhalb der Honmaschine, insbesondere horizontal und/oder vertikal, versetzt wird, so dass die Wirbelstromprüfsonde an der weiteren Station die Wirbelstromprüfung durchführen kann, während an der vorherigen Station bereits das nächste Werkstück von dem Bearbeitungswerkzeug bearbeitet werden kann. Die Wirbelstromprüfsonde kann insbesondere an der weiteren Station ein eigentlich für ein weiteres Bearbeitungswerkzeug vorgesehenes Achssystem nutzen. In diesem Fall ist vorzugsweise vorgesehen, dass an der weiteren Station ausschließlich die Wirbelstrom prüfung mit Hilfe der Wirbelstrom prüfsone erfolgt. Hierbei wird die Erkenntnis ausgenutzt, dass die Achsgenauigkeit eines zur Befestigung des weiteren Bearbeitungswerkzeugs vorgesehenen Haltearms dieses Achssystems ausreicht, um einen radialen homogenen Abstand der Wirbelstromprüfsonde auf einer gesteuerten Bahn zu gewährleisten.

Insbesondere ist die Wirbelstromprüfsonde in radialer Richtung des Werkstücks und/oder in axialer Richtung des Werkstücks relativ zum Werkstück bewegbar ausgeführt, wobei das Werkstück mit Hilfe einer Dreheinrichtung um seine Längsachse drehbar ausgeführt ist. Die Wirbelstromprüfsonde kann vergleichbar zu dem zum Honen vorgesehenen Bearbeitungswerkzeug relativ zum Werkstück bewegt werden. Dies ermöglicht es eine eigentlich für ein (weiteres) Bearbeitungswerkzeug vorgese- hene Antriebskinematik der Honmaschine für die Wirbelstrom prüfsonde zu verwenden. Hierzu kann es bereits ausreichend sein eine für die Wirbelstrom prüfung der Wirbelstrom prüfsonde geeignete Bahnkurve zu programmieren. Die Honmaschine kann hierzu bereits geeignete Eingabeoberflächen und/oder Schnittstellen bereitstel- len.

Vorzugsweise ist das Bearbeitungswerkzeug für eine spanende Vorbearbeitung des Werkstücks durch Schruppen vorgesehen, während ein für eine spanende Endbearbeitung des Werkstücks durch Schlichten vorgesehenes Feinbearbeitungswerkzeug an einer zur ersten Bearbeitungsstelle und zur zweiten Bearbeitungsstelle in Um- fangsrichtung versetzten dritten Bearbeitungsstelle relativ zum Werkstück vorgesehen ist. Durch die zumindest zweistufige spanende Bearbeitung kann in dem Schrupp- Schritt mit Hilfe des Bearbeitungswerkzeugs zunächst schnell eine gewünschte Formgebung mit einem geringen Übermaß erreicht werden, so dass in dem nachfolgenden Schlicht-Schritt mit Hilfe des Feinbearbeitungswerkzeugs die durch das Honen gewünschte Oberflächengüte erzeugt wird. Das Feinbearbeitungswerkzeug braucht hierbei lediglich das nach dem Schruppen noch vorhandene geringe Übermaß spanend abheben, so dass die Herstellungszeit und der Verschleiß des Feinbearbeitungswerkzeugs reduziert werden kann. Durch den Versatz des Feinbearbeitungswerkzeugs ist eine Beeinträchtigung des Bearbeitungswerkzeug und der Wirbelstrom- prüfsonde durch das Feinbearbeitungswerkzeug nicht zu befürchten.

Besonders bevorzugt ist das Bearbeitungswerkzeug für eine spanende Vorbearbeitung des Werkstücks durch Schruppen vorgesehen, während ein für eine spanende Endbearbeitung des Werkstücks durch Schlichten vorgesehenes Feinbearbeitungswerkzeug an der zweiten Bearbeitungsstelle vorgesehen ist, wobei das Feinbearbeitungswerkzeug und die Wirbelstrom prüfsonde miteinander bewegungsfest verbunden sind. Durch die zumindest zweistufige spanende Bearbeitung kann in dem Schrupp- Schritt mit Hilfe des Bearbeitungswerkzeugs zunächst schnell eine gewünschte Form- gebung mit einem geringen Übermaß erreicht werden, so dass in dem nachfolgenden Schlicht-Schritt mit Hilfe des Feinbearbeitungswerkzeugs die durch das Honen gewünschte Oberflächengüte erzeugt wird. Das Feinbearbeitungswerkzeug braucht hierbei lediglich das nach dem Schruppen noch vorhandene geringe Übermaß spanend abheben, so dass die Herstellungszeit und der Verschleiß des Feinbearbei- tungswerkzeugs reduziert werden kann. Die Wirbelstromprüfsonde kann hierbei an dem Feinbearbeitungswerkzeug an einer geeigneten Stelle befestigt sein, so dass sich das Feinbearbeitungswerkzeug und die Wirbelstromprüfsonde sich nicht gegenseitig stören. Alternativ kann die Wirbelstrom prüfung auf einem separaten Haltearm an die achsgesteuerte Bearbeitungsstation, insbesondere anstelle des Feinbearbeitungswerkzeugs, befestigt sein. Insbesondere ist die Wirbelstromprüfsonde hierbei bereits bei der spanenden Bearbeitung des Werkstücks durch das Feinbearbeitungswerkzeug so nah an dem Werkstück positioniert, dass die Wirbelstromprüfsonde bereits eine Wirbelstrom prüfung an dem Werkstück vornehmen kann. Hierbei wird die Erkenntnis ausgenutzt, dass die Achsgenauigkeit der Bearbeitungsstation für das Feinbearbeitungswerkzeug ausreicht, um einen radialen homogenen Abstand der Wirbelstromprüfsonde auf einer gesteuerten Bahn zu gewährleisten. Der apparative Aufwand sowie die Bauraumbedarf kann dadurch gering gehalten werden. Insbesondere ist das Feinbearbeitungswerkzeug über einen Haltearm geführt, wobei die Wirbelstromprüfsonde mit dem Haltearm befestigt ist. Der zur Positionierung und insbesondere zum Oszillieren des Feinbearbeitungswerkzeug vorgesehene Haltearm kann dadurch gleichzeitig für die Befestigung der Wirbelstromprüfsonde verwendet werden. Ein separater Haltearm für die Wirbelstromprüfsonde sowie eine separate Bewegungsmotorik für die Wirbelstromprüfsonde kann dadurch eingespart werden. Stattdessen kann die für das Feinbearbeitungswerkzeug vorgesehene Bewegungsmotorik auch für die Wirbelstromprüfsonde verwendet werden, damit die Wirbelstromprüfsonde das gehonte und zu überprüfende Werkstück abfahren kann. Vorzugsweise ist das Feinbearbeitungswerkzeug als eine ein Honband aufweisende Bandfinisheinheit ausgestaltet. Dadurch lässt sich eine besonders hohe Oberflächengüte erreichen. Zudem weist die Bandfinisheinheit mehrere Umlenkrollen auf, an denen das Honband entlang geführt wird und die an einem Haltearm oder sonstigem Bauteil drehbar gelagert sein können. Dieser Haltearm kann insbesondere verwendet werden, um die Wirbelstromprüfsonde zu befestigen. Beispielsweise kann die Bandfinisheinheit einen galgenförmigen Rahmen zur drehbaren Lagerung der Umlenkrollen aufweisen, so dass der Rahmen genügend geeignete Befestigungsstellen bereitstellt, um die Wirbelstromprüfsonde an einer geeigneten Stelle zu befestigen ohne das Ho- nen durch die Bandfinisheinheit zu beeinträchtigen. Das Feinbearbeitungswerkzeug kann alternativ als Stein ausgestaltet sein.

Besonders bevorzugt ist die Wirbelstrom prüfsonde mit eine Stopeinrichtung zum An- halten der Honmaschine bei von der Wirbelstrom prüfsonde festgestellten nicht genügenden Werkstückeigenschaften des Werkstücks gekoppelt. Die Honmaschine kann dadurch automatisch angehalten werden, um das Werkstück mit den nicht genügenden Werkstückeigenschaften als Ausschuss beispielsweise manuell auszusortieren. Insbesondere ist die Wirbelstrom prüfsonde mit einer Aussortiereinrichtung zum Aussortieren eines Werkstücks mit von der Wirbelstrom prüfsonde festgestellten nicht genügenden Werkstückeigenschaften gekoppelt. Das Werkstück mit den nicht genügenden Werkstückeigenschaften kann dadurch über den hierzu vorgesehenen üblichen Weg, beispielsweise ein Auslaufband, aus der Honmaschine herausbefördert werden, wobei die Aussortiereinrichtung, beispielsweise durch das Verstellen einer Ausschussweiche, das beanstandete Werkstück als Ausschuss von dem weiteren Transportweg wegführen kann. Das Aussortieren von Ausschuss-Werkstücken kann dadurch automatisiert erfolgen, so dass ein manuelles Aussortieren eingespart werden kann.

Vorzugsweise ist das Bearbeitungswerkzeug und/oder das Feinbearbeitungswerkzeug zum Vertikalhonen und/oder vertikalen und/oder horizontalen Einstechhonen ausgestaltet. Dadurch können insbesondere die Laufflächen bei Wälzlagern mit einer hohen Oberflächengüte erzeugt werden.

Die Erfindung betrifft ferner eine Verwendung einer Honmaschine, die wie vorstehend beschrieben aus- und weitergebildet sein kann, zur Herstellung von Tonnenrollen für ein Tonnenrollenlager und/oder Zylinderrollen für ein Zylinderrollenlager und/oder Kegelrollen für ein Kegelrollenlager und/oder Innenringe für ein Wälzlager und/oder Au- ßenringe für ein Wälzlager durch Honen. Insbesondere bei Wälzlagern sind an den Laufflächen der sich einander kontaktierenden relativ zueinander bewegbaren Bauteilen eine besonders hohe Oberflächengüte mit möglichst geringen Rauigkeiten gewünscht, um eine hohe Lebensdauer zu erreichen. Gleichzeitig kann der beim Honen erzeugte Schliff an der gehonten Oberfläche zu guten tribologischen Eigenschaften führen. Durch die Integration der Wirbelstrom prüfsonde in die Honmaschine ist eine kostengünstige Herstellung und Prüfung von hochgenauen Oberflächen von Wälzlagern ermöglicht. Nachfolgend wird die Erfindung unter Bezugnahme auf die anliegenden Zeichnungen anhand bevorzugter Ausführungsbeispiele exemplarisch erläutert, wobei die nachfolgend dargestellten Merkmale sowohl jeweils einzeln als auch in Kombination einen Aspekt der Erfindung darstellen können. Es zeigen: Fig. 1 : eine schematische Draufsicht auf eine erste Ausführungsform einer Honmaschine und

Fig. 2: eine schematische Draufsicht auf eine zweite Ausführungsform einer Honmaschine. Die in Fig. 1 dargestellte Honmaschine 10 weist einen angetriebenen Drehteller 12 auf, in dem ein zu honendes Werkstück 14 eingespannt ist und in Rotation versetzt werden kann. Ein zum Vertikalhonen geeignetes Bearbeitungswerkzeug 16 kann in radialer Richtung an das Werkstück 14 heran bewegt werden und in axialer Richtung, die im Wesentlichen mit der Vertikalen zusammenfällt, oszillieren. In dem dargestell- ten Ausführungsbeispiel wird das Bearbeitungswerkzeug 16 zum Schruppen verwendet, während das Schlichten durch ein als Bandfinisheinheit ausgestaltetes Feinbearbeitungswerkzeug 18 erfolgt. Das Feinbearbeitungswerkzeug 18 kann mit Hilfe eines linear geführten Halterams 20 in radialer Richtung an das Werkstück 14 heran bewegt werden und in axialer Richtung oszillieren. Das als Bandfinisheinheit ausgestaltete Feinbearbeitungswerkzeug 18 weist ein Honband 22 auf, das an Umlenkrollen 24 entlang geführt ist. Die Umlenkrollen 24 sind drehbar mit einem Rahmen 26 verbunden, der Teil des Haltearms 20 ist. Das Bearbeitungswerkzeug 16 und das Feinbearbeitungswerkzeug 18 sind in Umfangsrichtung an verschiedenen Bearbeitungsstellen zueinander versetzt positioniert, so dass sie sich nicht gegenseitig stören können.

In dem in Fig. 1 dargestellten Ausführungsbeispiel ist an einer zu dem Bearbeitungswerkzeug 16 und dem Feinbearbeitungswerkzeug 18 in Umfangsrichtung versetzten Bearbeitungsstelle eine Wirbelstromprüfsonde 28 vorgesehen, mit deren Hilfe nach oder während des Honens mit Hilfe eines Achssystems der Bearbeitungsstation eine berührungslose Rissprüfung und/oder eine Schleifbrandprüfung der Werkstücks 14 durchgeführt werden kann. Die Wirbelstromprüfsonde 28 kann mit Hilfe eines weiteren Haltearms in radialer Richtung und/oder in axialer Richtung relativ zum Werkstück 14 verfahren werden, um die gesamte Oberfläche des Werkstücks 14 abfahren und prü- fen zu können.

In dem in Fig. 2 dargestellten Ausführungsbeispiel der Honmaschine 10 ist im Vergleich zu dem in Fig. 1 dargestellten Ausführungsbeispiel der Honmaschine 10 die Wirbelstromprüfsonde 28 mit dem Rahmen 26 des für das Feinbearbeitungswerkzeug 18 vorgesehenen Haltearms 20 befestigt, so dass die Wirbelstromprüfsonde 28 gemeinsam mit dem Feinbearbeitungswerkzeug 18 bewegt wird. Der weitere Haltearm 30 ist dadurch eingespart und die Zugänglichkeit zu dem Werkstück 14 verbessert, so dass das Werkstück 14 leichter manuell oder maschinell eingelegt und/oder entnommen werden kann.

Bezugszeichenliste Honmaschine

Drehteller

Werkstück

Bearbeitungswerkzeug

Feinbearbeitungswerkzeug

Halteram

Honband

Umlenkrollen

Rahmen

Wirbelstrom prüfsonde

weiterer Haltearm