Login| Sign Up| Help| Contact|

Patent Searching and Data


Title:
METHOD AND DEVICE FOR MACHINING A THROUGH-PASSAGE, PARTICULARLY IN A FUEL INJECTOR
Document Type and Number:
WIPO Patent Application WO/2008/104243
Kind Code:
A1
Abstract:
The invention relates to a method for machining a through-passage, particularly in a fuel injector, wherein in a grinding step an abrasive fluid is conducted through the through-passage while removing material, and in a subsequent finishing calibration step a further abrasive fluid of a different composition is conducted through the through-passage while removing material. The invention provides that a flow test is carried out between the grinding step and the finishing calibration step, and that the finishing calibration step is carried out as a function of the result of the flow test, wherein a control mode of the finishing calibrating step is made dependent upon the result of the flow test, and controlling occurs in the finishing calibration step depending on the result of the flow test in a time-controlled or progress-controlled manner. The invention further relates to a device suitable for carrying out the method according to the invention.

Inventors:
FRANKL HERBERT (DE)
KLIMMER FLORIAN (DE)
Application Number:
PCT/EP2008/000075
Publication Date:
September 04, 2008
Filing Date:
January 08, 2008
Export Citation:
Click for automatic bibliography generation   Help
Assignee:
SONPLAS GMBH (DE)
FRANKL HERBERT (DE)
KLIMMER FLORIAN (DE)
International Classes:
B24B31/116
Domestic Patent References:
WO2004004973A12004-01-15
WO1999058296A11999-11-18
Foreign References:
EP1611995A12006-01-04
Attorney, Agent or Firm:
WUNDERLICH, Rainer et al. (Irmgardstrasse 3, München, DE)
Download PDF:
Claims:
ANSPRüCHE

1. Verfahren zum Bearbeiten einer Durchgangsöffnung (7), insbesondere in einem Kraftstoffinjektor, bei dem

- in einem Schleifschritt (70) ein Abtragungsfluid unter Materialabtrag durch die Durchgangsöffnung (7) geleitet wird, und

- in einem anschließenden Fertigkalibrierungsschritt (75) ein weiteres Abtragungsfluid unterschiedlicher Beschaffenheit unter Materialabtrag durch die Durchgangsöffnung (7) geleitet wird, dadurch g e k e n n z e i c h n e t ,

- dass zwischen dem Schleifschritt (70) und dem Fertigkalibrierungsschritt (75) eine Durchflussprüfung (72) durchgeführt wird, und

- dass der Fertigkalibrierungsschritt (75) abhängig vom Ergebnis der Durchflussprüfung (72) durchgeführt wird,

- wobei ein Steuerungsmodus des Fertigkalibrierungsschrittes (75) vom Ergebnis der Durchflussprüfung abhängig gemacht wird und eine Steuerung im Fertigkalibrierungsschritt je nach Ergebnis der Durchflussprüfung (72) zeitgesteuert oder fortschrittgesteuert erfolgt.

2. Verfahren nach Anspruch 1, dadurch g e k e n n z e i c h n e t , dass das im Fertigkalibrierungsschritt (75) eingesetzte Abtragungsfluid eine geringere Abrasivwirkung aufweist als das zuvor im Schleifschritt (70) eingesetzte Abtragungsfluid.

3. Verfahren nach einem der vorstehenden Ansprüche, dadurch g e k e n n z e i c h n e t , dass das im Fertigkalibrierungsschritt (75) eingesetzte Abtragungsfluid eine geringere Viskosität aufweist als das zuvor im Schleifschritt (70) eingesetzte Abtragungsfluid.

4. Verfahren nach einem der vorstehenden Ansprüche, dadurch g e k e n n z e i c h n e t , dass das im Fertigkalibrierungsschritt (75) eingesetzte Abtragungsfluid einen geringeren Schleifkornanteil aufweist als das zuvor im Schleif seh ritt (70) eingesetzte Abtragungsfluid.

5. Verfahren nach einem der vorstehenden Ansprüche, dadurch g e ke n n ze i c h n et , dass während des Schleif Schrittes (70) der Abrasivfortsch ritt bestimmt wird und der Schleif seh ritt (70) beendet wird, wenn der Abrasivfortsch ritt einen Zielwert erreicht hat, der sich um einen vorher bestimmten Wert von einem gewünschten Endwert unterscheidet.

6. Verfahren nach Anspruch 5, dadurch g e k e n n ze i c h n e t , dass zum Bestimmen des Abrasivfortsch rittes eine Strömung des Abrasivflu- ids durch die Durchgangsöffnung (7) gemessen wird.

7. Verfahren nach einem der vorstehenden Ansprüche, dadurch g e k e n n ze i c h n e t ,

- dass bei der Durchflussprüfung (72) ein Prüffluid durch die Durchgangsöffnung (7) geleitet wird,

- dass bei großen Abweichungen der bei der Durchflussprüfung (72) bestimmten Bauteileigenschaften von den gewünschten Endwerten eine Fortschrittsteuerung und bei kleinen Abweichungen eine Zeitsteuerung vorgesehen wird, und/oder

- dass die Fortschrittsteuerung eine Flusssteuerung ist.

8. Verfahren nach einem der vorstehenden Ansprüche, dadurch g e k e n n z e i c h n e t , dass die Durchgangsöffnung (7) zwischen dem Schleifschritt (70) und dem Fertigkalibrierungsschritt (75), insbesondere vor der Durchflussprüfung (72), durch Durchleiten eines Reinigungsfluides gereinigt wird.

9. Verfahren nach einem der vorstehenden Ansprüche, dadurch g e k e n n z e i c h n e t , dass beim Schleifschritt (70), dem Fertigkalibrierungsschritt (75) und/oder der Durchflussprüfung (72, 78) abströmseitig der Durchgangsöffnung (7) ein Gegendruck erzeugt wird.

10. Vorrichtung zum Bearbeiten einer Durchgangsöffnung (7), insbesondere zur Durchführung des Verfahrens nach einem der vorstehenden Ansprüche, mit

- Mitteln zum Durchleiten eines Abtragungsfluids durch die Durchgangsöffnung (7),

- wobei zum anschließenden Fertigkalibrieren Mittel zum Durchleiten eines weiteren Abtragungsfluids unterschiedlicher Beschaffenheit durch die Durchgangsöffnung (7) vorgesehen sind, dadurch g e k e n n z e i c h n e t ,

- dass Mittel zum Durchführen einer Durchflussprüfung (72) zwischen dem Schleifschritt (70) und dem Fertigkalibrierungsschritt (75) vorgesehen sind, und

- dass Mittel vorgesehen sind, die dafür eingerichtet sind, den Fertigkalibrierungsschritt (75) abhängig vom Ergebnis der Durchflussprüfung (72) durchzuführen, wobei ein Steuerungsmodus des Fertigkalibrierungsschrittes (75) vom Ergebnis der Durchflussprüfung abhängig gemacht wird und eine Steuerung im Fertigkalibrierungsschritt je nach Ergebnis der Durchflussprüfung (72) zeitgesteuert oder fortschrittgesteuert erfolgt.

Description:

Verfahren und Vorrichtung zum Bearbeiten einer Durchgangsöffnung, insbesondere in einem Kraftstoffiniektor

Die Erfindung betrifft ein Verfahren zum Bearbeiten einer Durchgangsöffnung, insbesondere in einem Kraftstoffinjektor, gemäß dem Oberbegriff des Anspruchs 1. Bei einem solchen Verfahren wird unter anderem in einem Schleifschritt ein Abtragungsfluid unter Materialabtrag durch die Durchgangsöffnung geleitet.

Die Erfindung betrifft ferner eine Vorrichtung zum Bearbeiten einer Durchgangsöffnung, insbesondere in einem Kraftstoffinjektor, mit den Merkmalen des Oberbegriffs des Anspruchs 10. Eine gattungsgemäße Vorrichtung weist unter anderem Mittel zum Durchleiten eines Abtragungsfluids durch die Durchgangsöffnung auf.

Ein gattungsgemäßes Verfahren zum hydro-erosiven Verrunden einer Kante in einem Kanal ist aus der WO 2004/004973 A1 bekannt. Gemäß dieser Druckschrift kann ein zweistufiges Schleifverfahren vorgesehen sein, bei dem in einer ersten Stufe mit einer hochviskosen Flüssigkeit bis zu einem festlegbaren Abstand von einem Zielwert geschliffen wird. Anschließend kann in einer zweiten Stufe mit einem Zielfluid auf den Zielwert geschliffen werden, wobei das Zielfluid einem Prüföl entspricht, das mit Schleifpartikeln versetzt ist.

Die WO 99/58296 A1 offenbart ein System zum Bearbeiten eines Mikroloches mit einer Vielzahl von Bearbeitungsstationen, wobei eine Schleifstation von einem Bauteil zweifach hintereinander durchlaufen wird.

Die DE 101 51 461 A1 beschreibt ein Schleifverfahren unter Einsatz eines magnetfeldempfindlichen Schleifmediums, wobei während des Schleifvorganges durch Variation der Feldstärke eines Magnetfeldes ein gewünschter Materialabtrag eingestellt wird.

Ein weiteres Verfahren zum Bearbeiten einer Durchgangsöffnung ist beispielsweise aus der DE 100 15 875 A1 bekannt. Diese Druckschrift lehrt, in einem Düsenelement einen Düsenkanal vorzusehen, dessen Durchmesser kleiner als ein Solldurchmesser ist, und den Düsenkanal durch Durchleiten eines Abrasivmediums zu vergrößern, wobei das Abrasivmedium zumindest annähernd die gleichen rheologischen Eigenschaften wie der für das Einspritzventil vorgesehene Brennstoff aufweist.

Eine Schleifvorrichtung, bei der abwechselnd ein grobes oder ein feines Abrasivmedium zum Einsatz kommen kann, ist aus der US 3,886,697 bekannt. Die EP 1 611 995 A1 offenbart ein Verfahren zum abrasiven Bearbeiten einer Durchgangsöffnung eines Bauteils, bei dem zunächst mit konstantem Schleifmitteldruck und dann mit konstantem Schleifmittelvolumenstrom gearbeitet wird.

Weitere hydroabrasive Schleifverfahren sind beispielsweise aus der DE 197 00 304 C1 und der EP 1 611 995 A1 bekannt.

A u f g a b e der Erfindung ist es, ein gattungsgemäßes Verfahren und eine gattungsgemäße Vorrichtung so weiterzubilden, dass bei besonders kurzen Bearbeitungszeiten eine besonders hohe Bearbeitungspräzision erreicht wird.

Die Aufgabe wird erfindungsgemäß durch ein Verfahren mit den Merkmalen des Anspruchs 1 sowie eine Vorrichtung mit den Merkmalen des Anspruchs 10 gelöst. Bevorzugte Ausführungsbeispiele des Verfahrens sind in den abhängigen Ansprüchen angegeben.

Beim erfindungsgemäßen Verfahren ist vorgesehen, dass in einem an den Schleif seh ritt anschließenden Fertigkalibrierungsschritt ein weiteres Abtragungsfluid unterschiedlicher Beschaffenheit unter Materialabtrag durch die Durchgangsöffnung geleitet wird.

Ein Grundgedanke der Erfindung kann darin gesehen werden, den hydroerosiven Schleifprozess zumindest zweistufig durchzuführen, wobei in den beiden verschiedenen Stufen Abtragungsfluide zum Einsatz kommen, die sich in zumindest einer Materialeigenschaft unterscheiden. Die Kombination zweier unterschiedlicher Abtragungsfluide erlaubt es, die erwünschten Bearbeitungseigenschaften der einzelnen Abtragungsfluide auszunutzen, ohne dass gegebenenfalls vorhandene unerwünschte Eigenschaften störend zu Tage treten. Insbesondere kann mit dem erfindungsgemäßen Verfahren eine

hochpräzise Durchflusskalibrierung bei geringen Bearbeitungszeiten erreicht werden. Bei den Abtragungsfluiden handelt es sich zweckmäßigerweise um Flüssigkeiten.

Die Erfindung kann insbesondere zur Bearbeitung von Durchgangsöffnungen von Düsen und Drosseln eingesetzt werden, wobei die Durchgangsöffnung beispielsweise ein Düsenkanal sein kann. Die Bearbeitung kann einerseits eine Durchmessererweiterung der Durchgangsöffnung umfassen. Insbesondere kann die Bearbeitung aber auch eine Verrundung von Einlasskanten der Durchgangsöffnung und/oder eine Konifizierung der Durchgangsöffnung beinhalten.

Die Erfindung hat erkannt, dass mit Abtragungsfluiden, die auf hochviskosen Medien wie beispielsweise Schlämmen und/oder Pasten basieren und die aus dem so genannten „abrasive flow machining" bekannt sind, hohe Verrundungsgrade bei geringer Bohrungsdeformation erreichbar sind. Die hierbei erzielbaren Durchflusstoleranzen können jedoch für eine Reihe von Anwendungen unzureichend sein.

Andererseits können mit Abtragungsfluiden, die auf niedrigviskosen Medien basieren und die beim so genannten „hydroerosive grinding" eingesetzt werden, zwar bei niedrigen Verrundungsgraden von typischerweise <15% sehr gute Durchflusstoleranzen erreicht werden. Bei höheren Verrundungsgraden steigt jedoch die Gefahr einer unerwünschten Bohrungsdeformation, was mit einer Verschlechterung der Durchflusstoleranzen einhergehen kann. Die beim „hydroerosive grinding" eingesetzten Medien können somit insbesondere bei hohen Verrundungsgraden nicht unproblematisch sein.

Die Erfindung ermöglicht es, die Vorteile der beiden genannten Medien zu kombinieren, wobei unerwünschte Effekte weitestgehend unterdrückt werden können. Indem beim ersten Schleifschritt die beispielsweise aus dem „abrasive flow machining" bekannten hochviskosen Schlämme und Pasten und im anschließenden Fertigkalibrierungsschritt die beispielsweise aus dem „hydroerosive grinding" bekannten niedrigviskosen Medien eingesetzt werden, kann eine hochpräzise Durchflusskalibrierung von Düsen und Drosseln mit hohen Verrundungsgraden von typischerweise 15 bis 50% Durchflusszunahme durch Verrundung der Düseneinlasskanten und gleichzeitiger Konifizierung der Düsenkanäle ohne nennenswerte negative Beeinträchtigung der Düsengeometrie erreicht werden.

Grundsätzlich könnten die in den verschiedenen Schritten eingesetzten Abtragungsflui- de dieselbe chemische Zusammensetzung aufweisen und beispielsweise mit unterschiedlicher Temperatur durch die Durchgangsöffnung geleitet werden, so dass unterschiedliche Viskositäten gegeben sind. Besonders bevorzugt ist es jedoch, dass die beiden Abtragungsfluide eine unterschiedliche chemische Zusammensetzung aufweisen, so dass eine besonders einfache und zuverlässige Verfahrensführung gegeben ist. Für eine besonders hohe Präzision ist es vorteilhaft, dass zumindest das im Fertigkalib- rierungsschritt eingesetzte Abtragungsfluid Eigenschaften aufweist, die denen eines Betriebsfluides ähneln, für welches die fertige Durchgangsöffnung vorgesehen ist. Beispielsweise bei der Bearbeitung von Kraftstoffinjektoren kann dieses Abtragungsfluid kraftstoffähnliche Eigenschaften, insbesondere Fließeigenschaften, aufweisen.

Besonders vorteilhaft ist es nach der Erfindung, dass das im Fertigkalibrierungsschritt eingesetzte Abtragungsfluid eine geringere Abrasivwirkung aufweist als das zuvor im Schleifschritt eingesetzte Abtragungsfluid. Gemäß dieser Ausführungsform wird zunächst ein aggressives Schleifmedium eingesetzt, das einen schnellen Schleifprozess mit hohen Verrundungsgraden bei kurzen Bearbeitungszeiten ermöglicht. Anschließend wird ein wenig aggressives Schleifmedium, insbesondere mit brennstoffähnlichen Eigenschaften eingesetzt, bei dem der Schleifprozess langsamer ist, so dass eine besonders genaue Prozesskontrolle und präzise Durchflusskalibrierung gegeben ist.

Nach der Erfindung ist es weiterhin vorteilhaft, dass das im Fertigkalibrierungsschritt eingesetzte Abtragungsfluid eine geringere Viskosität aufweist als das zuvor im Schleifschritt eingesetzte Abtragungsfluid. Da die Abrasivwirkung in der Regel positiv mit der Viskosität korreliert, kann durch solch eine Verfahrensführung in einfacher Weise eine genaue Durchflusskalibrierung bei kurzen Bearbeitungszeiten erzielt werden. Unter den Viskositäten können nach der Erfindung insbesondere die bei Schleifbedingungen herrschenden Viskositäten verstanden werden, also die Viskositäten bei den beim abtragenden Durchströmen der Durchgangsöffnung herrschenden Bedingungen.

Der zur Durchführung der Erfindung erforderliche Aufwand kann weiter dadurch verringert werden, dass das im Fertigkalibrierungsschritt eingesetzte Abtragungsfluid einen geringeren Schleifkomanteil aufweist als das zuvor im Schleifschritt eingesetzte Abtragungsfluid. Da die Aggressivität eines Schleifmediums in der Regel auch positiv mit dem Schleifkornanteil korreliert, können durch Variation des Schleifkornanteils in den

einzelnen Schritten die vorteilhaften kurzen Bearbeitungszeiten bei präziser Durchflusskalibrierung in besonders einfacher Weise realisiert werden.

Die Bearbeitungspräzision wird nach der Erfindung weiter dadurch verbessert, dass während des Schleifschrittes der Abrasivfortschritt bestimmt wird und der Schleifschritt beendet wird, wenn der Abrasivfortschritt einen Zielwert erreicht hat, der sich um einen vorher bestimmten Wert von einem gewünschten Endwert unterscheidet. Gemäß dieser Ausführungsform kann im schnellen Schleifschritt rasch auf einen Zielwert hingearbeitet werden, der unterhalb des gewünschten Endwertes liegt, so dass die abschließende Bearbeitung auf den gewünschten Endwert hin im anschließenden Fertigkalibrierungs- schritt erfolgen kann. Unter dem Abrasivfortschritt kann insbesondere der Verrundungs- grad der Durchgangsöffnung verstanden werden.

Eine besonders einfache Verfahrensführung ist nach der Erfindung dadurch gegeben, dass zum Bestimmen des Abrasivfortschritt.es eine Strömung des Abrasivfluides durch die Durchgangsöffnung gemessen wird. Beispielsweise kann die Strömungsgeschwindigkeit oder die Durchflussrate bestimmt werden, wobei diese Parameter bei vorgegebenem Druck in einem Zusammenhang mit den Abmessungen der Durchgangsöffnung stehen. Eine solche Ausführungsform ist insbesondere dann von Vorteil, wenn mit einem konstanten Abrasivfluiddruck gearbeitet wird. Alternativ ist es auch möglich, zur Bestimmung des Abrasivfortschrittes den Druckabfall über der Durchgangsöffnung zu bestimmen, was insbesondere bei konstanter Abrasivfluidströmung vorteilhaft ist.

Zur weiteren Erhöhung der Bearbeitungspräzision ist es vorteilhaft, dass, insbesondere zwischen dem Schleifschritt und dem Fertigkalibrierungsschritt, eine Durchflussprüfung durchgeführt wird, bei der bevorzugt ein Prüffluid durch die Durchgangsöffnung geleitet wird. Gemäß dieser Ausführungsform wird eine Durchflussprüfung zu einem Zeitpunkt durchgeführt, zu dem kein Materialabtrag stattfindet, was eine besonders hohe Genauigkeit erlaubt. Durch die Verwendung eines eigenständigen Prüffluides, das vorzugsweise nichtabrasiv ausgebildet ist, kann die Messpräzision erhöht werden.

Erfindungsgemäß wird der Fertigkalibrierungsschritt abhängig vom Ergebnis der Durchflussprüfung durchgeführt, was insbesondere für einen hohen Bauteildurchsatz bei hoher Bearbeitungspräzision vorteilhaft sein kann. Beispielsweise kann vorgesehen sein, den Fertigkalibrierungsschritt im Einzelfall vollständig entfallen zu lassen, wenn die nach dem Schleifschritt bestehenden Bauteileigenschaften bereits innerhalb des ge-

wünschten Endtoleranzbereiches liegen. Grundsätzlich ist es auch möglich, die Betriebsparameter des Fertigkalibrierungsschrittes, beispielsweise die Bearbeitungsdauer, in Abhängigkeit vom Ergebnis der Durchflussprüfung zu wählen. Es kann jedoch auch während des Fertigkalibrierungsschrittes weiterhin der Abrasivfortschritt bestimmt werden, beispielsweise durch Bestimmung der Strömung oder des Druckes des Abrasivflu- ides, und die Dauer des Fertigkalibrierungsschrittes vom hierbei bestimmten Abrasivfortschritt abhängig gemacht werden.

Nach der Erfindung wird der Steuerungsmodus des Fertigkalibrierungsschrittes vom Ergebnis der Durchflussprüfung abhängig gemacht. So ist vorgesehen, dass die Steuerung im Fertigkalibrierungsschritt je nach Ergebnis der Durchflussprüfung zeitgesteuert oder fortschrittgesteuert erfolgt. Unter Zeitsteuerung kann dabei verstanden werden, dass der Fertigkalibrierungsschritt nach Ablauf einer vorgegebenen Zeit beendet wird. Unter Fortschrittsteuerung kann verstanden werden, dass der Abrasivfortschritt beim Fertigkalibrieren gemessen wird und die Dauer des Fertigkalibrierungsschrittes vom hierbei bestimmten Abrasivfortschritt abhängig gemacht. Die Fortschrittsteuerung kann insbesondere eine Flusssteuerung sein, bei der während des Fertigkalibrierungsschrittes die Strömung des Abrasivfluides bestimmt wird und bei Erreichen eines Zielwertes für die Strömung die Fertigkalibrierung beendet wird. Grundsätzlich kann auch eine Drucksteuerung vorgesehen sein, bei der der Druck über der Durchgangsöffnung gemessen wird und die Fertigkalibrierung bei Erreichen eines Zielwertes für den Druck beendet wird. Besonders vorteilhaft ist es, dass bei großen Abweichungen der bei der Durchflussprüfung bestimmten Bauteileigenschaften von den gewünschten Endwerten eine Fortschrittsteuerung und bei kleinen Abweichungen eine Zeitsteuerung vorgesehen wird.

Im Hinblick auf die Präzision ist es weiterhin vorteilhaft, dass die Durchgangsöffnung zwischen dem Schleifschritt und dem Fertigkalibrierungsschritt durch Durchleiten eines Reinigungsfluides gereinigt wird. Hierdurch können unerwünschte Vermischungen der beiden Schleiffluide vermieden werden, die Präzisionseinbußen zur Folge haben könnten. Sofern zwischen dem Schleifschritt und dem Fertigkalibrierungsschritt eine Durchflussprüfung durchgeführt wird, wird der Reinigungschritt geeigneterweise vor dieser Durchflussprüfung durchgeführt, so dass Verunreinigungen des Prüffluides entgegengewirkt wird und eine besonders hohe Präzision bei der Durchflussprüfung gegeben ist.

Grundsätzlich kann das Reinigungsfluid dieselbe Beschaffenheit aufweisen wie das Prüffluid.

Weiterhin ist es nach der Erfindung vorteilhaft, das beim Schleifschritt, dem Fertigkalib- rierungsschritt und/oder der Durchflussprüfung abströmseitig der Durchgangsöffnung ein Gegendruck erzeugt wird. Mit einem solchen Gegendruck kann unerwünschten Kavitationseffekten im Bereich der Durchgangsöffnung entgegengewirkt werden und somit eine besonders hohe Präzision erreicht werden. Darüber hinaus ermöglicht es dieser Gegendruck, die beim Betrieb eines Kraftstoffinjektors herrschenden Druckverhältnisse nachzubilden, so dass insbesondere eine besonders aussagekräftige Durchflussmessung gegeben ist.

Nach der Erfindung ist es weiterhin vorteilhaft, dass im Anschluss an den Fertigkalibrie- rungsschritt ein weiterer Reinigungsschritt und/oder eine weitere Durchflussprüfung durchgeführt werden, wozu ein entsprechendes Reinigungsfluid beziehungsweise Prüffluid durch die Durchgangsöffnung geleitet werden kann. Sofern ein oder mehrere Durchflussprüfungsschritte vorgesehen sind, können diese reversibel ausgebildet sein und es kann dabei mit oder ohne Gegendruck gearbeitet werden.

Bei der erfindungsgemäßen Vorrichtung liegt ein Merkmal darin, dass zum anschließenden Fertigkalibrieren Mittel zum Durchleiten eines weiteren Abtragungsfluides unterschiedlicher Beschaffenheit durch die Durchgangsöffnung vorgesehen sind. Die erfindungsgemäße Vorrichtung kann insbesondere zur Durchführung des erfindungsgemäßen Verfahrens eingerichtet sein, wodurch sich die in diesem Zusammenhang erläuterten Vorteile erzielen lassen.

Die Erfindung ermöglicht bei hohen Verrundungsgraden eine besonders präzise Durchflusskalibrierung. Auch bei komplexen Geometrien der Durchgangsöffnungen können dabei unerwünschte Bohrungsdeformationen weitgehend vermieden werden. Die integrierte Bauteilreinigung ermöglicht es, unerwünschte Bauteilverschmutzungen weitgehend zu unterbinden. Das erfindungsgemäße Verfahren und die erfindungsgemäße Vorrichtung erlauben eine integrierte Prozesskontrolle und -regelung, wobei die beiden aufeinander folgenden Schleifprozesse auf Grundlage von Durchflussmessungen und/oder Druckmessungen kontrolliert werden können.

Experimente haben gezeigt, dass mit der Erfindung bei einer mittleren Bearbeitungsdauer, d.h. Taktzeit, von etwa 40 s Verrundungsgrade von bis zu 40% und mehr bei Durchflusstoleranzen < ±1 % mit einem Fähigkeitsindex C pk > 1 ,66 erreichbar sind.

Die Erfindung wird nachstehend anhand bevorzugter Ausführungsbeispiele näher erläutert, die schematisch in den beigefügten Zeichnungen dargestellt sind. In den Zeichnungen zeigen:

Fig. 1 eine schematische Ansicht einer erfindungsgemäßen Vorrichtung zur

Durchführung eines erfindungsgemäßen Verfahrens; und

Fig. 2 ein Prozessflussbild zur Erläuterung des erfindungsgemäßen Verfahrens.

Eine erfindungsgemäße Vorrichtung zur Durchführung des erfindungsgemäßen Verfahrens ist schematisch in Figur 1 dargestellt. Die Vorrichtung weist eine Schleifstation 1 für den Schleifschritt, eine erste Reinigungsstation 2, eine erste Durchflussprüfstation 3, eine zweite Schleifstation 4 für den Fertigkalibrierungsschritt, eine zweite Reinigungsstation 5 und eine zweite Durchflussprüfstation 6 auf. Zum Durchführen von Werkstücken 8, die jeweils mit einer Durchgangsöffnung 7 ausgebildet sind, in Pfeilrichtung 9 durch die einzelnen Stationen 1 bis 6 ist eine nicht im Detail dargestellte Fördereinrichtung vorgesehen, die beispielsweise als Rundtischförderer oder als Linearförderer ausgebildet sein kann.

Die erste Schleifstation 1 weist eine Druckerzeugungseinrichtung 11 auf, durch welche das im ersten Schleifschritt verwendete Abtragungsmittel mit einem Druck beaufschlagt wird. An der Druckerzeugungseinrichtung 11 ist eine Leitung 12 zum Zuführen des Abtragungsfluides zur Durchgangsöffnung 7 vorgesehen. Abströmseitig der Durchgangsöffnung 7 ist eine Abführeinrichtung 13 für das Abtragungsfluid angeordnet, die gegebenenfalls zur Aufbereitung des Abtragungsfluides und/oder zur Gegendruckerzeugung dienen kann. Oberstromig der Durchgangsöffnung 7 ist in der Leitung 12 eine Messeinrichtung 16 vorgesehen, die beispielsweise eine Druckerfassungseinrichtung und/oder eine Durchflussmesseinrichtung zur Bestimmung des Abtragungsfortschrittes aufweisen kann.

Die zweite Schleifstation 4 zum Fertigkalibrieren ist analog zur ersten Schleifstation 1 aufgebaut und weist ebenso wie diese eine Druckerzeugungseinrichtung 41 , eine Leitung 42, eine Abführeinrichtung 43 sowie eine Messeinrichtung 46 für Abtragungsfluid

auf, wobei sich die Beschaffenheit der in den beiden Schleifstationen 1 und 4 jeweils verwendeten Schleifmedien unterscheidet.

Die Reinigungsstation 2 weist eine Druckerzeugungseinrichtung 21 zum Beaufschlagen eines Reinigungsfluides mit Druck sowie eine Leitung 22 zum Zuführen des Reini- gungsfluides zur Durchgangsöffnung 7 auf. Ferner ist eine Abführeinrichtung 23 un- terstromig der Durchgangsöffnung 7 vorgesehen, die auch zum Aufbereiten des Reini- gungsfluids dienen kann. Entsprechend weist die zweite Reinigungsstation 5 eine Druckerzeugungseinrichtung 51 , eine Leitung 52 sowie eine Abführeinrichtung 53 auf.

Die Durchflussprüfstation 3 weist eine Druckerzeugungseinrichtung 31 zum Beaufschlagen von Prüffluid mit einem Druck sowie eine Leitung 32 zum Zuführen des Prüffluides von der Druckerzeugungseinrichtung 31 zur Durchgangsöffnung 7 auf. Abstromseitig der Durchgangsöffnung 7 ist wiederum eine Abführeinrichtung 33 vorgesehen. Im Verlauf der Leitung 32 ist eine Messeinrichtung 36 zum Erfassen des Druckes und/oder des Durchflusses an der Durchgangsöffnung 7 vorgesehen.

Die zweite Durchflussprüfstation 6 weist in analoger Weise eine Druckerzeugungseinrichtung 61 , eine Leitung 62, eine Messeinrichtung 66 sowie eine Abführeinrichtung 63 auf.

Die erfindungsgemäße Vorrichtung weist somit zwei getrennte, autarke Schleifkreise auf, die in den Schleifstationen 1 und 4 gegeben sind. Ferner sind in den Reinigungsstationen 2 und 5 zwei getrennte Reinigungskreise gegeben.

Ein Prozessflussbild zur Erläuterung des erfindungsgemäßen Verfahrens ist in Figur 2 dargestellt.

Zu Beginn des Prozesses wird das Bauteil einem Schleifschritt 70 unterzogen, in dem ein erstes Abtragungsfluid durch die Durchgangsöffnung des Bauteiles geleitet wird. Während des Schleifschrittes 70 wird der Abtragungsfortschritt, insbesondere der bei konstantem Abtragungsfluiddruck bestehende Durchfluss gemessen. Erreicht der Abtragungsfortschritt, insbesondere der Durchfluss, einen vorbestimmten Wert, der beispielsweise 3% unter einem Zielwert liegt, so wird der Schleifschritt 70 beendet.

Anschließend wird ein Reinigungsschritt 71 durchgeführt, in welchem verbleibendes Abtragungsfluid aus der Durchgangsöffnung entfernt wird. Hierzu wird ein Reini- gungsfluid durch die Durchgangsöffnung geleitet.

Sodann wird die Durchgangsöffnung einer Durchflussprüfung 72 unterzogen, bei der ein Prüffluid durch die Durchgangsöffnung geleitet wird, und hierbei beispielsweise der Druck und/oder der Durchfluss des Prüffluides an der Durchgangsöffnung bestimmt wird.

Im anschließenden Schritt 73 wird anhand der bei der Durchflussprüfung 72 ermittelten Werte geprüft, ob sich die Durchgangsöffnung des Bauteiles bereits im Endwerttole- ranzbereich befindet, der beispielsweise ± 0,5% betragen kann. Ist dies der Fall, so wird der weiter vorgesehene Fertigkalibrierungsschritt 75 übersprungen und die Durchgangsöffnung sogleich in einem weiteren Reinigungsschritt 77 gereinigt. Abschließend wird die Durchgangsöffnung in einer weiteren Durchflussprüfung 78 geprüft.

Liegt das Bauteil nicht in der Endwerttoleranz, so wird im Schritt 74 die Größe der Abweichung von der Endwerttoleranz geprüft. Bei einer kleinen Abweichung vom vorgesehenen Endwert, die beispielsweise geringer als 2% sein kann, wird der anschließende Fertigkalibrierungsschritt 75' zeitgesteuert durchgeführt, d.h. er wird nach einer vorher bestimmten Zeit abgebrochen. Ist die Abweichung größer, so wird der anschließende Fertigkalibrierungsschritt 75" flussgesteuert durchgeführt, d.h. während des Fertigkalib- rierungsschrittes 75" wird der Abrasivfortschritt auf Grundlage von Durchflussmessungen bestimmt und die Bearbeitung bei Erreichen eines Zielwertes für den Durchfluss abgebrochen.

Im Anschluss an den Fertigkalibrierungsschritt 75 durchlaufen die Bauteile den Reinigungsschritt 77 sowie die abschließende Durchflussprüfung 78.