Die Bearbeitung wurde auf einem Bearbeitungszentrum realisiert. Das große Auge einer Pleuelstange für große 6- bis 12-Zylinder-Dieselmotoren aus SAE 86B45H wird nach dem Reiben auf einer MAKINO A81 NX auf Ø132 H6 fertiggehont. Die 60 mm lange Durchgangsbohrung erfordert neben dem engen Endmaß eine Oberfläche von Rz ≤ 3,2 µm.

Mit einem einzelnen Honwerkzeug ließen sich Maß und Geometrie bereits bearbeiten, die geforderte Rauheit wurde jedoch nicht zuverlässig erreicht. Die Aufteilung in Vorhonen und Fertighonen trennte den wesentlichen Materialabtrag vom abschließenden Oberflächenfinish. Im dokumentierten Prozess wurden Rz-Werte von 1,9 bis 3,0 µm erreicht.

Das coolEXact-Werkzeug arbeitet mit acht Honleisten, die gleichmäßig über den Umfang verteilt sind. Diese Mehrleistenanordnung unterstützt die Formbearbeitung der großen Bohrung und verteilt die Bearbeitungskräfte auf eine breite Kontaktfläche.

Die integrierte Maßsteuerung des Werkzeugs begrenzt die Aufweitung am eingestellten Endmaß. Dadurch kann der Bearbeitungsablauf auf dem Bearbeitungszentrum ausgeführt werden, ohne die maßbestimmende Funktion auf eine separate Honmaschine zu verlagern.

Für den zweistufigen Prozess werden unterschiedliche Werkzeugsätze für Vor- und Fertighonen eingesetzt. Das Vorhonwerkzeug übernimmt den größten Teil des Aufmaßs. Das Fertighonwerkzeug ist auf den kleinen Restabtrag und die geforderte Oberfläche abgestimmt.

Reiben als definierte Vorbearbeitung: Die Bohrung wird mit geringem, gleichmäßigem Honaufmaß vorbereitet. Im dokumentierten Ablauf lag das Reibmaß bei Ø131,990 mm.

Vorhonen für Maß und Form: Die erste Operation entfernt den wesentlichen Teil des Aufmaßs. In einem dokumentierten Lauf wurden etwa 25–30 µm im Durchmesser abgetragen und die Bohrung bis ungefähr Ø132,020 mm bearbeitet.

Fertighonen für die Zieloberfläche: Die zweite Operation entfernt nur noch einen kleinen Restbetrag. Das dokumentierte Endmaß betrug Ø132,023 mm; zugleich wurde die Rauheit bis in den Bereich von Rz 1,9–3,0 µm verbessert.

Aufspannung in die Prozessbewertung einbeziehen: Die Messungen zeigten, dass die Werkstückspannung die Rundheit der großen Bohrung beeinflussen kann. Deshalb gehören Spannkraft und Krafteinleitung zur Abstimmung des Gesamtprozesses.

Die Umstellung auf zwei Honoperationen löste den Zielkonflikt zwischen Materialabtrag und feiner Oberfläche. Beim Vorhonen konnte das erforderliche Aufmaß wirtschaftlich entfernt werden. Das anschließende Fertighonen verbesserte die Oberfläche, ohne das enge H6-Endmaß zu überschreiten.

Ein dokumentierter Lauf endete bei Ø132,023 mm und damit innerhalb des Bereichs Ø132,000 bis Ø132,025 mm. Die erreichten Rz-Werte von 1,9 bis 3,0 µm erfüllten die Vorgabe von maximal 3,2 µm. Rundheitsmessungen an ausgewerteten Messebenen lagen bei 3 bis 7 µm.

Die praktische Erkenntnis ist klar: Bei einer großen Pleuelbohrung sollte das Werkzeug für hohen Abtrag nicht gleichzeitig das gesamte Oberflächenfinish übernehmen. Zwei abgestimmte Operationen schaffen für beide Aufgaben geeignete Bedingungen.

Warum werden zwei Honwerkzeuge eingesetzt? Das Vorhonwerkzeug ist auf den wesentlichen Materialabtrag ausgelegt. Das Fertighonwerkzeug entfernt nur noch ein kleines Restaufmaß und erzeugt die geforderte Oberfläche. So lassen sich Abtrag und Rauheit unabhängiger voneinander optimieren.

Welche Oberfläche wurde erreicht? Im zweistufigen Prozess wurden Rz-Werte von 1,9 bis 3,0 µm dokumentiert. Damit wurde die Vorgabe von Rz ≤ 3,2 µm erfüllt.

Wie wurde das Endmaß eingehalten? Die Bohrung wurde mit geringem Aufmaß vorbearbeitet. Die integrierte Maßsteuerung des coolEXact-Werkzeugs begrenzte die Aufweitung; ein dokumentierter Lauf endete bei Ø132,023 mm innerhalb der H6-Toleranz.

Warum ist die Aufspannung wichtig? Bei dem großen Pleuelauge kann eine ungünstige Krafteinleitung die Bohrung elastisch verformen. Spannkraft und Auflagepunkte müssen deshalb so gewählt werden, dass die Rundheit auch nach dem Entspannen erhalten bleibt.

Wie wurde der Werkzeugverschleiß bewertet? In einem dokumentierten Lauf war über vier bearbeitete Bohrungen kein messbarer Verschleiß erkennbar. Die Beobachtung diente als frühe Prozesskontrolle für die eingesetzte Werkzeugauslegung.

Das Präzisionshonen des Ø132-mm-Pleuelauges auf einer MAKINO A81 NX verbindet das enge H6-Endmaß mit einer Oberfläche von Rz ≤ 3,2 µm. Mit dem coolEXact-Mehrleistenwerkzeug und der Trennung in Vor- und Fertighonen wurden Ø132,023 mm sowie Rz 1,9–3,0 µm erreicht. Entscheidend sind ein gleichmäßiges Reibaufmaß, getrennte Werkzeugsätze für Abtrag und Finish sowie eine verformungsarme Aufspannung.

Zugehörige DIAHON-Rubrik: coolEX® Werkzeugsystem – hydraulische Hontechnologie.