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Honen - Fertigungsverfahren mit hoher Oberflächengüte

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Urheber: Kadmy | Fotolia

Von Dr. Matthias Pfeffer ,

Das Honen oder auch Ziehschleifen genannt, ist ein spanendes Fertigungsverfahren mit geometrisch unbestimmter Schneide. Als Fertigungsverfahren ist Honen eng mit dem Schleifen verwandt, liefert aber eine noch höhere Oberflächengüte. Das Honen können Sie dort anwenden, wo eine hochgenaue Geometrie und beste Oberflächen gefordert werden. Wesentliche Unterschiede zum Schleifen sind die überlagerte Schnittbewegung (das Werkzeug rotiert und bewegt sich gleichzeitig auf und ab), sowie die ständige flächenhafte Berührung von Werkstück und Werkzeug. Die Schnittbewegung entsteht aus einer oszillierenden und einer zweiten Bewegung, deren Bewegungsrichtungen sich beim Vor- und Rücklauf in einem Winkel zwischen 40 und 60° kreuzen.

Welche Vorteile bietet Ihnen das Honen?

Das Honen ist ein konkurrierendes Verfahren zum Schleifen. Beim Honen muss jedoch das Werkstück nicht rotieren, was einen wesentlichen Vorteil gegenüber dem Schleifverfahren darstellt. Auch die Aufspannung beim Honen muss nicht so exakt erfolgen, da sich das Honwerkzeug durch die gelenkige Aufhängung an der zu bearbeitenden Bohrung ausrichten kann. Einfache Honarbeiten können auch auf einer vorhandenen Dreh- oder einer Fräsmaschine ausgeführt werden.

Die überlagerte Bewegung beim Honen erzeugt besonders glatte Oberflächen, die aber weniger glänzen als geschliffene mit ihren parallelen Bearbeitungsspuren. Der durch das Honen entstehende Kreuzschliff bietet Schmierölen einen besonders guten Haftgrund.

Durch Honen erhöht sich der Traganteil der Flächen auf Werte zwischen 60 bis über 90 %. Dies ist besonders vorteilhaft bei Gleitlagern, Wälzlagerteilen, Führungsschienen und ähnlichen dynamisch tragenden Maschinenelementen.

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Welche Arten von Honen gibt es und wann können Sie welches Verfahren anwenden?

Des Verfahren Honen lässt sich zunächst in 2 Grundformen einteilen:

  • Langhubhonen
  • Kurzhubhonen

Beim Langhubhonen erstreckt sich die oszillierende Bewegung des Honwerkzeugs typischerweise über die gesamte zu bearbeitende Werkstücklänge. Dagegen schwingt das Werkzeug beim Kurzhubhonen mit einer Amplitude im Millimeterbereich. Beide Formen haben unterschiedliche spezifische Anwendungsgebiete.

Langhubhonen

Das Honen von Innenflächen, beispielsweise von Bohrungen oder Rohren, wird im Allgemeinen im Langhubverfahren durchgeführt. Als Werkzeug kommt dabei eine Honahle zum Einsatz. Diese besteht aus einem Metallkern, der mit prismatisch geformten Honsteinen besetzt ist, sodass die Außenkontur des Werkzeugs der Werkstückgeometrie entspricht. Zum Ausgleich von Werkzeugverschleiß sind die Honsteine entweder federnd befestigt oder mechanisch, hydraulisch oder pneumatisch verstellbar.

Honahlen mit federnd oder pneumatisch gelagerten Honsteinen können ausschließlich die Oberflächengüte verbessern. Fest einstellbare und hydraulisch verstellbare Honsteine verringern auch Formabweichungen, etwa bezüglich der Rundheit oder Zylindrizität.

Kurzhubhonen

Das Kurzhubhonen kommt typischerweise beim Außenhonen zum Einsatz. Für Kleinserien und Einzelfertigung gibt es zum Beispiel Werkzeuge, die sich an Drehbänke oder Schleifmaschinen anbauen lassen und über einen pneumatischen Antrieb die für das Honen notwendige oszillierende Bewegung des Honsteins erzeugen. Zusammen mit der Drehbewegung und Vorschubsteuerung des Grundwerkzeugs ist mit dieser Kombination die Bearbeitung von Wellen und anderen Drehteilen möglich. Die Ergebnisse des Honverfahrens sind:

  • schneller Werkstoffabtrag bei Einhaltung enger Maßtoleranzen
  • hohe geometrische Genauigkeit auch bei problematischen Werkstücken
  • gezielt erreichbare Oberflächengüte mit hohem Traganteil

Anwendungsbeispiele und Genauigkeit

Neben einfachen Durchgangsbohrungen können mit besonderen Werkzeugen auch Sacklochbohrungen bearbeitet werden. Mit Großflächenwerkzeugen lassen sich Bohrungen mit Durchbrüchen, Nuten und Keilprofile ohne besonderen Aufwand honen. Beispiele sind u. a.:

  • Zylinderlaufflächen von Verbrennungsmotoren im Automobilbau
  • Ventilsitze von Hochdruckeinspritzsystemen
  • Gleit- und Wälzlager
  • Führungsschienen
  • Erreichbare Genauigkeiten beim Honen:
  • Durchmessertoleranz +/– 0,0005 mm ( = +/– 0,5 μm)
  • Oberflächenrauheit bis Rz 0,04

Weitere Informationen finden Sie in der VDI-Richtlinie VDI 3220: Gliederung und Begriffsbestimmungen der Fertigungsverfahren, insbesondere für die Feinbearbeitung.

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