Analyse und Modellbildung von Kräften beim Präzisionshonen von Bohrungen

摘要

Die vorliegende Arbeit beschäftigt sich mit einem Fertigungsverfahren mit geometrisch unbestimmter Schneide, dem Langhub-Innenrundhonen, das zur Bearbeitung von Bohrungen verwendet wird. Das Honen dient dabei der Erzeugung einer hohen Form-, Maß- und Oberflächengenauigkeit bei vorbearbeiteten Werkstücken und ist in der Regel der letzte Schritt in der Prozesskette. Betrachtet werden zunächst grundlegende Effekte beim Honen sowie Möglichkeiten zur optimierten Prozessführung durch eine Modellierung der Kräfte. Eingegangen wird dabei auf das weggeführte Honen, das in der Industrie derzeit weit verbreitet ist und eine Zustellung der Honleiste in festen Schritten zu festgelegten Zeitpunkten durchführt. Daneben wird auch die alternative Möglichkeit des kraftgeführten Honens vorgestellt. Dieses versucht während der gesamten Prozesszeit eine konstante Kraft zu erreichen und damit eine höhere Präzision und Wiederholgenauigkeit zu gewährleisten. Da die Kraft aber im Moment, insbesondere beim Honen von Präzisionsbohrungen mit einem Durchmesser unter 20mm, nur indirekt gemessen werden kann, ist sie fehlerbehaftet. Eine Modellierung der Kraftverhältnisse am Werkzeug soll hier Abhilfe schaffen. Dazu werden verschiedene Ansätze vorgestellt und auf ihre Eignung hin überprüft. Notwendige Modellparameter werden ermittelt, dann werden berechnete Verläufe mit gemessenen verglichen. Im Anschluss werden Anwendungsmöglichkeiten für die Modelle aufgezeigt.