Kurzbeschreibung

Zwei Durchmesser und zwei Werkstoffe mit einem Werkzeug bearbeiten

In einem Bauteil müssen zwei koaxiale Buchsen auf Ø12,7 H8 und Ø17,463 H8 fertiggehont werden. Beide Bohrungen besitzen die Toleranz 0/+0,027 mm und das Oberflächenziel Ra 1,6 µm. Die kleinere Buchse besteht aus rostfreiem 15-5PH, die größere aus harter Bronze C63020. Damit treffen in einer Anwendung unterschiedliche Durchmesser, Aufmaße und Zerspanungseigenschaften aufeinander.

Die Lösung ist ein manuell betätigtes Stufen-komprEXact mit zwei getrennt ausgelegten Honzonen. An das Material angepasste Honleisten, abgestimmte Führungsdurchmesser und definierte Einfahrmaße ermöglichen, beide Buchsen mit demselben Werkzeug zu bearbeiten. Das Werkzeug ist für den Einsatz mit einer Handbohrmaschine vorgesehen; nach dem Einführen werden die Honleisten über eine Stellhülse an die Bohrungswand angelegt.

Technische Anwendungsdaten

Ø12,7 H8 und Ø17,463 H8 in einer abgestuften Werkzeuggeometrie

MerkmalKleine BuchseGroße Buchse
FertigdurchmesserØ12,7 H8Ø17,463 H8
Toleranz0/+0,027 mm0/+0,027 mm
Werkstoff15-5PH, rostfreier StahlC63020, harte Bronze
Aufmaß im Durchmesser0,10 mm0,10–0,12 mm
OberflächenzielRa 1,6 µmRa 1,6 µm
EinfahrdurchmesserØ12,3 mmØ17,063 mm
FührungsdurchmesserØ12,4 mmØ17,2 mm
Honleistenauslegungfür 15-5PHfür C63020
WerkzeugmerkmalAusführung
Werkzeugprinzipmanuell aufweitendes Stufen-komprEXact
Anzahl der Leistenvier Tragleisten mit getrennten Honzonen
BetätigungStellhülse nach dem Einführen drehen
AntriebHandbohrmaschine
Freigegebene Gesamtlängeetwa 305 mm
Maximale Gehäusebreiteetwa Ø46 mm

Ausgangssituation

Unterschiedliches Verschleißverhalten in einem Bauteil berücksichtigen

Die beiden Buchsen unterscheiden sich nicht nur im Durchmesser. 15-5PH und harte Bronze beanspruchen die Honleisten verschieden. Eine identische abrasive Bestückung für beide Stufen würde deshalb ein unnötiges Risiko für ungleichmäßigen Abtrag, abweichende Oberflächen und unterschiedlichen Verschleiß erzeugen.

Auch die Aufmaße sind nicht identisch. Für die kleinere Buchse sind 0,10 mm im Durchmesser vorgesehen, für die größere 0,10 bis 0,12 mm. Das Werkzeug muss beide Bearbeitungszonen sicher führen, ohne dass eine Stufe beim Ein- oder Ausfahren ihre Führung verliert. Gleichzeitig dürfen die Führungsbereiche das Einführen in die vorbearbeiteten Bohrungen nicht behindern.

DIAHON-Werkzeugkonzept

Getrennte Honzonen auf einem gemeinsam geführten Stufenwerkzeug

An das Material angepasste Bestückung: Die Honzone für Ø12,7 mm ist für 15-5PH ausgelegt, die Honzone für Ø17,463 mm für C63020. So lassen sich Körnung (Korntyp und Korngrösse), Bindung und Verschleißverhalten je Bearbeitungsstelle anpassen.

Definierte Einfahrgeometrie: Die Honleisten werden auf die beiden Fertigdurchmesser überschleift. Für das sichere Einführen sind Ausgangsdurchmesser von Ø12,3 mm und Ø17,063 mm vorgesehen. Erst im Bauteil werden die Leisten über die Stellhülse angelegt.

Angepasste Führung: Führungsdurchmesser von Ø12,4 mm und Ø17,2 mm stabilisieren das Werkzeug auch dann, wenn es sich beim manuellen Honen axial etwas weiter nach vorn oder hinten bewegt. Die abgestufte Führung unterstützt damit die koaxiale Ausrichtung beider Honzonen.

Kompakte manuelle Anwendung: Das Werkzeug ist für eine Handbohrmaschine ausgelegt. Bedienung und Zustellung bleiben mechanisch nachvollziehbar: einführen, Stellhülse drehen, Honleisten anlegen und den Honvorgang kontrolliert ausführen.

Konstruktionsfreigabe und Einsatzgrenzen

Freigabe nach Material- und Führungsanpassung

Im Freigabeprozess wurden die unterschiedlichen Werkstoffe ausdrücklich den beiden Honzonen zugeordnet. Zusätzlich wurden die Führungen auf Ø12,4 mm und Ø17,2 mm angepasst.

Die Entwicklung wurde erfolgreich abgeschlossen und die Werkzeugauslegung im Serieneinsatz bestätigt. Maßentwicklung, Form, Oberflächenwert, Honbild und Verschleiß wurden für beide Werkstoffe validiert. Die an das Material angepassten Honzonen bewährten sich trotz gemeinsamer Betätigung im Serienprozess.

Die Serienanwendung wird mit Messungen vor und nach dem Honen begleitet. Die bestätigte Zustellung hält beide Durchmesser innerhalb H8, ohne eine Werkstoffseite unnötig zu überarbeiten.

FAQ für Fertigungsingenieure

Fragen zum Stufenhonen zweier H8-Buchsen

Warum werden zwei unterschiedliche Honleistenspezifikationen eingesetzt? 15-5PH und C63020 besitzen unterschiedliche Bearbeitungs- und Verschleißeigenschaften. Eine getrennte Spezifikation ermöglicht, Körnung, Bindung und Schneidverhalten für jede Honzone passend auszulegen.

Warum besitzt das Werkzeug zwei Führungsdurchmesser? Die Führungen stabilisieren das Stufenwerkzeug in beiden Buchsen. Dadurch bleibt die Ausrichtung erhalten, auch wenn sich das Werkzeug während des manuellen Hubs axial verschiebt.

Wie wird das Werkzeug in das Bauteil eingeführt? Die Honleisten stehen zunächst auf den kleineren Einfahrdurchmessern Ø12,3 mm und Ø17,063 mm. Nach dem Einführen wird die Stellhülse gedreht, bis die Leisten an den Bohrungswänden anliegen.

Können beide Honzonen denselben Verschleiß zeigen? Das ist nicht vorauszusetzen. Die Werkstoffe, Aufmaße und Durchmesser unterscheiden sich. Der Verschleiß muss deshalb je Honzone beobachtet und bei Bedarf durch Nachschleifen beziehungsweise angepasste Bestückung ausgeglichen werden.

Welcher Projektstand wurde erreicht? Die Entwicklung wurde erfolgreich abgeschlossen und die Werkzeugauslegung in der Serie bestätigt.

Fazit

Ein Werkzeugkonzept für zwei klar getrennte Bearbeitungsaufgaben

Das Stufen-komprEXact verbindet zwei H8-Honzonen in einem kompakten, manuell betätigten Werkzeug. Entscheidend ist nicht nur die abgestufte Geometrie, sondern die getrennte Auslegung für 15-5PH und C63020. Einfahr- und Führungsdurchmesser unterstützen eine sichere Handhabung und die koaxiale Führung im Bauteil.

Die Entwicklung für das Fertighonen von Ø12,7 H8 und Ø17,463 H8 auf Ra 1,6 µm wurde erfolgreich abgeschlossen und im Serieneinsatz bestätigt. Die an die beiden Werkstoffe angepassten Honzonen sichern dabei die erforderliche Maß- und Oberflächenqualität.