DE102005038108A1

DE102005038108A1 - Vorrichtung und Verfahren zum Bearbeiten von Oberflächen

Info

Publication number: DE102005038108A1
Application number: DE200510038108
Authority: DE
Inventors: Leonhard Crasser
Original assignee: Multi Orbital Systems GmbH
Current assignee: Multi Orbital Systems GmbH
Priority date: 2005-08-11
Filing date: 2005-08-11
Publication date: 2007-02-15

Abstract

Die vorliegende Erfindung betrifft eine Vorrichtung zum Bearbeiten von Oberflächen, insbesondere zum Polieren und/oder Schleifen von Oberflächen. Hierzu weist die Vorrichtung eine erste Aufnahmeeinrichtung 10 für wenigstens ein Bearbeitungswerkzeug (4) und eine zweite Aufnahmeeinrichtung 11 für wenigstens einen zu bearbeitenden Körper 5 auf. Die erste Aufnahmeeinrichtung ist in einer ersten Richtung mit einer vorgegebenen Kraft belastbar und in wenigstens einer zweiten, zur ersten Richtung im Wesentlichen senkrechten zweiten Bewegungsrichtung oder Bewegungsebene beweglich gelagert. Die zweite Aufnahmeeinrichtung ist ebenfalls in einer zur ersten Richtung im Wesentlichen senkrechten dritten Bewegungsrichtung oder Bewegungsebene beweglich gelagert. Die Erfindung ist dadurch gekennzeichnet, dass die erste und zweite Aufnahmeeinrichtung jeweils wenigstens je einen, in vorgegebenen Phasen zueinander schwingenden Generator aufweisen, durch welche die erste bzw. zweite Aufnahmeeinrichtung vorzugsweise zu Orbital- oder Zirkularbewegungen angetrieben werden, so dass die erste Aufnahmeeinrichtung 10 in Bezug auf die zweite Aufnahmeeinrichtung 11 in eine vorgegebene Relativbewegung versetzt wird.

Description

Die vorliegende Erfindung betrifft eine Vorrichtung und ein Verfahren zur Bearbeitung von Oberflächen. Ferner betrifft die Erfindung auch die Verwendung einer entsprechenden Vorrichtung für die Bearbeitung von Oberflächen, insbesondere Oberflächen bestimmter Materialien.

Vorrichtungen und Verfahren zum bearbeiten von Oberflächen sind im Stand der Technik bekannt.

So wird beispielsweise beim Polieren, als einer möglichen Form der Oberflächentechnik, durch Glätten hartes Material wie Metall, Glas, Lacke, Edelsteine und dergleichen glatt und gegebenenfalls glänzend gemacht. Hierbei werden u.a. äußerst feine Poliermittel wie beispielsweise Polierrotkuchen, Polierschiefer, Schlämmkreide, Zinnasche, Ceroxid und Schmirgelpulver verwendet, welche z.B. auf eine Tuch-, Filz-, Gummi-, Pech- oder Lederscheibe aufgebracht und auf der zu bearbeitenden Oberfläche abgerieben werden. Dies kann sowohl manuell d.h. händisch, als auch mit dem Einsatz von Maschinen wie z.B. Polierscheiben erfolgen.

Solche üblicherweise elektrisch betriebenen Maschinen sind z.B. mit einer rotierenden Polierscheibe aus Filz oder Leder versehen und werden mittels einer entsprechenden Vorrichtung oder händisch über die zu bearbeitende Oberfläche geführt.

Nachteilig ist hierbei jedoch, das der Einsatz automatischer Vorrichtungen nur dann möglich ist, wenn die Oberflächen im Wesentlichen eine stetige bzw. ebene Oberflächenstruktur aufweist. Probleme treten häufig dann auf, wenn die Oberflächenstruktur zum Beispiel kleinere Vorsprünge oder Vertiefungen, Rillen und dergleichen aufweist, da hier der Einsatz von großflächigen Polierscheiben nicht möglich ist, weile diese u.a. in solche Unregelmäßigkeiten nicht oder nur teilweise einzudringen vermögen. Aus diesem Grund ist es dann notwendig, in einem aufwendigen manuellen Arbeitsgang diese Bereiche nachzuarbeiten oder die gesamte Oberfläche manuell zu bearbeiten, um ein entsprechende Oberflächengüte zu erreichen.

Eine Möglichkeit diesem Problem zu begegnen ist, die Oberfläche elektrolytisch zu Polieren, wobei dieses Verfahren nur bei elektrisch leitenden Materialien angewendet werden kann. Hierbei werden bevorzugt nicht rostende Stähle oder Aluminiumlegierungen gereinigt, entgratet und zum Glänzen gebracht, indem das Metall in ein chemisches Bad eingetaucht und einem Gleichstrom ausgesetzt wird.

Neben den beschränkten Einsatzmöglichkeiten für elektrisch leitende Materialien ist es von Nachteil, dass nur im beschränkten Umfang die Oberflächenstruktur verändert d.h. geglättet werden kann und zudem der Einsatz von Elektrolytbädern zeit- und kostenaufwändig ist.

Des weiteren sind im Stand der Technik auch Verfahren und Vorrichtungen zum Schleifen von Oberflächen bekannt, bei welchen entsprechend zu den Vorrichtungen und Verfahren zum Polieren, Maschinen wie zum Beispiel Schwing-, Exzenter- oder Bandschleifer verwendet werden, um raue Oberflächen zu glätten. Auch hier besteht der Nachteil, das mit solchen Maschinen insbesondere nur Oberflächen bearbeitet werden können, die u.a. im wesentlichen einen stetigen Oberflächenverlauf haben und vorzugsweise keine sich sprunghaft ändernden Strukturen oder makroskopischen Oberflächenstrukturen wie beispielsweise eine Textur, Noppen, Rillen, Riefen oder dergleichen aufweisen.

Es besteht somit die Notwendigkeit, auch unstetige bzw. unebene Oberflächen oder solche, welche gewünschte makroskopische Oberflächenstrukturen wie zum Beispiel Noppen, Rillen und dergleichen aufweisen maschinell bearbeiten zu können, um beispielsweise bei der Herstellung von Prägestempeln, Prägezylindern, Guss- bzw. Spritzgussformen, Blasformen und dergleichen eine Oberflächengüte zu erhalten, die eine händische Nachbearbeitung der Formen wenigstens reduziert bzw. unnötig macht.

Ausgehend vom Stand der Technik ist es eine Aufgabe der vorliegenden Erfindung, eine Vorrichtung und ein Verfahren zur Bearbeitung von Oberflächen bereit zu stellen, mit welchem die im Stand der Technik bekannten Nachteile wenigstens teilweise überwunden werden.

Diese Aufgabe wird durch das Verfahren gemäß Anspruch 1 und das Verfahren nach Anspruch 16 gelöst. Bevorzugte Ausgestaltungen der Erfindung sind Gegenstand der Unteransprüche.

Die erfindungsgemäße Vorrichtung weist wenigstens eine erste und zweite Aufnahmeeinrichtung auf, die in ihren Grundflächen bevorzugt im Wesentlichen zueinander parallel angeordnet sind. Dabei nimmt die erste Aufnahmeeinrichtung einen ersten Körper, vorzugsweise ein Bearbeitungswerkzeug und die zweite Aufnahmeeinrichtung einen zweiten Körper, vorzugsweise das zu bearbeitende Werkstück, respektive wenigstens einen zu bearbeitenden Körper auf.

Die erste Aufnahmeeinrichtung kann in einer ersten Richtung mit einer vorgegebenen Kraft, insbesondere einer Presskraft beaufschlagt werden, wobei dies zum Beispiel mittels eines Hydraulikzylinders oder einer ähnlichen Vorrichtung erfolgt. In einer zweiten Bewegungsrichtung oder Bewegungsebene, welche im Wesentlichen senkrecht zu der mit der Kraft beaufschlagten Richtung orientiert ist, ist die Aufnahmeeinrichtung beweglich gelagert.

Die zweite Aufnahmeeinrichtung ist ebenfalls in einer zur Richtung der Kraft auf die erste Aufnahmeeinrichtung im Wesentlichen senkrechten dritten Bewegungsrichtung oder Bewegungsebene beweglich gelagert.

Die Erfindung ist dadurch gekennzeichnet, dass die erste und/oder zweite Aufnahmeeinrichtung jeweils zumindest mittels eines Generators und vorzugsweise mittels zweier Generatoren angetrieben werden und hierdurch die Bewegung in der zweiten und/oder dritten Bewegungsrichtung bzw. -ebene erzeugt wird. Insbesondere sind die Generatoren der beiden Aufnahmeeinrichtungen so gesteuert, dass sie in einer zueinander vorgegebenen Phase schwingen bzw. rotieren und somit die beiden Aufnahmeeinrichtungen zueinander in eine Relativbewegung versetzten. Dabei erfolgt die Bewegung der Aufnahmeeinrichtung insbesondere auch in der Art, dass die resultierende Bewegung der beiden Aufnahmeeinrichtungen gegenläufig zueinander und insbesondere auch veränderbar ist.

Durch die Relativbewegung zwischen der ersten und zweiten Aufnahmeeinrichtung wird eine Überlagerungsschwingung erzeugt, die sich in Abhängigkeit der Grundschwingungen (d.h. der Bewegung der ersten und zweiten Aufnahmeeinrichtung in der zweiten und dritten Bewegungsrichtung) in der Art und/oder Richtung und/oder Intensität verändern lässt und für die Bearbeitung des Werkstücks verwendet wird.

Gemäß einer bevorzugten Ausführungsform, weist das Bearbeitungswerkzeug eine Oberflächenform auf, welche im westlichen zu der Oberflächenform des zu bearbeitenden Körpers komplementär ist bzw. einer Matrize entspricht. Dabei ist das Bearbeitungswerkzeug so gestaltet, dass es wenigstens beim Anpressen an die Oberfläche des Werkstücks wenigstens einen Teilbereich der Oberfläche oder aber den gesamten Bereich der Oberfläche überdeckt. Gemäß einem weiteren, besonders bevorzugten Ausführungsbeispiel ist die Matrize so ausgebildet, dass zumindest auch kleine Hinterschneidungen des zu bearbeitenden Körpers wenigstens teilweise bearbeitet werden können.

Dies kann zum Beispiel dadurch erfolgen, dass die Matrize beim Zusammenführen des Werkzeugs mit dem Werkstück, in den hinterschnittenen Bereich der Oberfläche des Werkstücks eingeführt wird, und anschließend in seiner Ausdehnung derart verändert wird, dass auch die Hinterschneidung bearbei tet werden kann. Dies kann z.B. dadurch erfolgen, dass das Werkzeug in Querrichtung gespreizt wird.

Zur Bearbeitung der Oberfläche wird gemäß einer bevorzugten Ausführungsform das Bearbeitungswerkzeug in direkten Kontakt mit der Oberfläche des Werkstücks gebracht. In einer weiteren besonders bevorzugten Ausführungsform ist zwischen dem Werkstück und dem Werkzeug ein Hilfsmittel wie z.B. ein Polier- oder Schleifmittel vorgesehen.

Solche Schleifmittel weisen insbesondere einen Trägerstoff auf, in welchem ein Schleifmittel wie z.B. Korund, Silikat oder dergleichen mit einer vorgegebenen Korngrößenverteilung aufgenommen sind. Besonders bevorzugte Schleifmittel weisen als Trägerstoff pastöse, gelartige oder andere vorzugsweise hochviskose oder plastische Materialien auf. Solche Hilfsmittel sind im Stand der Technik bekannt und werden insbesondere in Abhängigkeit des zu bearbeitenden Werkstücks und der zu erzielenden Oberflächengüte ausgewählt.

Beim Einsatz eines solchen Hilfsmittels bleiben die Oberflächen des Werkzeuges und des Werkstücks geringfügig voneinander beabstandet, wobei sich der Abstand u.a. durch die Menge und die gewählte Korngrößenverteilung des Hilfsmittels ergibt.

Die Einbringung des Hilfsmittels kann gemäß einer besonders bevorzugten Ausführungsform kontinuierlich oder diskontinuierlich erfolgen. Insbesondere kann die Dosierung des Hilfsmittels mittels wenigstens einer Öffnung, welche bevorzugt durch das Werkzeug führt, eingebracht werden. Hierzu können insbesondere Förderungsaggregate wie zum Beispiel Kolbenpumpe, Schneckenextruder, Monopumpen oder der gleichen verwendet werden, welche insbesondere auf die Druckverhältnisse und/oder das zu dosierende Hilfsmittel insbesondere auf dessen Viskosität abgestimmt sind. Hierdurch ergibt sich insbesondere Vorteil, dass der Polier- oder Schleifvorgang nicht unterbrochen werden muss, um Hilfsmittel einzubringen und somit u.a. ein verbesserter Arbeitsablauf bereitgestellt wird.

Wird kein zusätzliches Hilfsmittel verwendet, so kann auch die Oberfläche des Werkzeuges eine entsprechend raue Struktur aufweisen. Dies kann z.B. dadurch erzielt werden, dass die Oberfläche des Werkzeuges aus einem Kunststoff aufgebaut ist, in welchem ein vorgegebenes Schleifmittel wie z.B. Korund, Silikat oder dergleichen eingebettet ist und somit die Oberfläche des Werkzeugs direkt ein Polieren bzw. Schleifen der Werkstückoberfläche ermöglicht. Es liegt auch im Sinn der vorliegenden Erfindung bei solch einem Verfahren zusätzliche Hilfsstoffe zu verwenden, wie dies beispielsweise bei Feuchtschleifverfahren bekannt ist. Dies können sowohl wasserhaltige, als auch wasserfreie Flüssigkeiten wie z.B. Öle oder Emulsionen hiervon sein.

Die erste und/oder zweite Aufnahmeeinrichtung ist gemäß einer bevorzugten Ausführungsform in der zweiten bzw. dritten Bewegungsrichtung von der die Presskraft erzeugenden Einrichtung mechanisch so entkoppelt, dass die Bewegung in dieser Richtung weitgehend unabhängig von der Übertragung der in Richtung des Werkstücks gerichteten Kraft erfolgen kann.

Diese Entkopplung erfolg gemäß eines bevorzugten Ausführungsbeispiels durch ein Zugverbindung, welche zwischen dem die Presskraft erzeugenden Hydraulikzylinder und der Aufhängung für die Aufnahmeeinrichtung angeordnet ist. Die Zugverbindung, welche beispielsweise eine Seilverbindung oder eine andere auf Zug beanspruchte, schwenkbare Verbindung zwischen den beiden Bauteilen ist, ermöglicht die Übertragung der Presskraft, wobei jedoch die Lager der Presseinrichtung von den Lagern der Aufnahmeeinrichtung für die Schwingbewegung soweit entkoppelt sind, dass der Zylinder der Presseinrichtung auch bei einer Bewegung der Aufnahmeeinrichtung im wesentlichen schwingungsfrei bleibt.

Als Generatoren zur Erzeugung der Schwingungen werden gemäß einer bevorzugten Ausführungsform Exzenterwellen verwendet. Diese sind vorzugsweise mit einem Ende an der Aufhängung der Aufnahmeeinrichtung bzw. direkt an der Aufnahmeeinrichtung über Lager angeordnet. Die jeweils andere Seite der Exzenterwelle ist mit einem ruhenden Gehäuseteil oder einer Gegenmasse verbunden, an welchen bevorzugt auch der Antrieb für die Bewegung der Exzenterwelle angeordnet ist.

Gemäß einem besonders bevorzugten Ausführungsbeispiel sind jeder Aufnahmeeinrichtung eine Vielzahl von Generatoren mit insbesondere wenigstens einer Exenterwelle zugeordnet, die zueinander synchronisiert sind. Der vorgegebene Phasenunterschied wird, wenn erwünscht zwischen den Generatoren der ersten und zweiten Aufnahmeeinrichtung bereitgestellt.

Es liegt selbstverständlich auch im Sinn der vorliegenden Erfindung anstatt den Exzenterwellen andere Schwingungsgeneratoren zu verwenden wie sie im Stand der Technik bekannt sind.

Ziel ist es dabei, dass die Schwingungen der Aufnahmeeinrichtungen bevorzugt kreisförmig sind (Orbitalbewegung). Die Frequenz sowie der Drehsinn der Orbitalbewegung der beiden Aufnahmeeinrichtungen kann dabei unabhängig voneinander eingestellt werden. Je nach Phasenlage, Schwingungsfrequenz und Drehsinn der beiden Aufnahmeeinrichtungen resultiert hierdurch zwischen Werkstück und Werkzeug eine lineare, elliptische oder kreisförmige Bewegung, deren Amplitude und Frequenz in einem weiten Bereich veränderbar ist. Solche Bewegungen sind auch als Orbital- oder Zirkularschwingungen bekannt.

Auch die Kombination verschiedener Schwingungstypen liegt im Sinn der vorliegenden Erfindung, wobei der Effekt für die Polier- und/oder Schleifbewegung des Werkzeugs und des Werkstücks durch die Überlagerung der unterschiedlichen Bewegung zwischen der ersten und zweiten Aufnahmeeinrichtung erzielt wird.

Dabei liegt es auch im Sinn der vorliegenden Erfindung, dass die Amplitude, Frequenz oder die Phasendifferenz nicht immer konstant gehalten werden, sondern dass diese auch während des Betriebs veränderbar sind, wobei sich dies auch auf bestimmte Winkelsegmente der Kreisbewegung beschränken kann.

Gemäß einer weiteren besonders bevorzugten Ausführungsform ist die Schwingung der Generatoren so gewählt, dass die Schwingungsrichtung, insbesondere bei Orbital- oder Zirkularschwingungen in Bezug auf die erste und zweite Aufnahmeeinrichtung in entgegen gesetzter Richtung erfolgt (gegensinnig). Als gegensinnig wird hierbei eine Schwingung der beiden Aufnahmeeinrichtungen verstanden, deren Bewegungsrichtung an einem vorgegebenen Punkt, vorzugsweise einem Berührungspunkt, entgegengesetzt ist. Dies hat insbesondere den Vorteil, dass über Frequenz, Amplitude und Phasenlage der beiden sich überlagernden Schwingungen der Aufnahmeeinrichtungen sowohl die Richtung der resultierenden Schwingung zwischen dem Werkzeug und dem Werkstück, als auch die Schwingungsart (linear oder zirkular) und deren Amplitude bestimmt werden kann.

Insbesondere resultiert bei gleichphasigen Schwingungen d.h. bei einer Phasenwinkeldifferenz von Null oder einem ganzzahligen Vielfachen von π, eine lineare Schwingung. Durch die Verwendung von anderen Phasenwinkeldifferenzen der Schwingungsgeneratoren entsteht je nach Phasenlage und Elongation eine kreisförmige Schwingung als resultierende Überlagerungsschwingung. Somit kann über die Wahl der Phasenwinkeldifferenz zwischen den Generatorschwingungen der ersten und zweiten Aufnahmeeinrichtung sowohl die Ausrichtung der polier bzw. Schleifbewegung, als auch die Art der Schleifbewegung sowie deren Amplitude und Lage bestimmt werden.

Gemäß einer weiteren besonders bevorzugten Ausführungsform ist die Winkelgeschwindigkeit bzw. Frequenz der Schwingung nicht konstant, sondern ist wenigstens in vorgegebnen Winkelsegmenten unterschiedlich. Dies bedeutet, dass die Aufnahmeeinrichtung oder Aufnahmeeinrichtungen mit veränderbarer Winkelgeschwindigkeit angetrieben werden, so dass insbesondere auch Schleifbewegungen erzeugt werden können, deren Endpunkte auch spitzwinklige Bereiche erreichen können.

Die vorliegende Erfindung erlaubt somit durch eine Veränderung der Phasenlage und/oder Schwingungsfrequenz die Erzeugung verschiedener Schwingungstypen, wodurch eine fallgerechte Bearbeitung der Werkstückoberfläche je nach dessen Oberflächenbeschaffenheit möglich ist. Die resultierende Überlagerungsschwingung hat insbesondere den Vorteil, dass hierdurch in Abhängigkeit des zu bearbeitenden Werkstückes unterschiedliche Bewe gungsprofile ausgeführt werden können, um insbesondere der Oberflächenstruktur wie beispielsweise Noppen oder Nuten bei der Bearbeitung ausreichend Rechnung tragen zu können.

So kann beispielsweise bei einer Nut die Bewegungsrichtung der beiden Schwingungen so gewählt werden, dass die Resultierende Überlagerungsschwingung entlang der Nut ausgerichtet ist, um somit die Oberfläche weitgehend vollständig bearbeiten zu können. Hierdurch können insbesondere auch tiefer liegende Kanten und Ecken vom Schleif- und/oder Polierprozess erfasst werden.

Gemäß einer besonders bevorzugten Ausführungsform, werden die Phasen und/oder die Amplituden und/oder die Frequenzen der beiden Schwingungen während der Bearbeitung der Oberfläche verändert und werden insbesondere im Laufe eines Schleif- und/oder Polierprozesses mittels einer Steuerungseinrichtung der Oberflächenbeschaffenheit des Werkstückes angepasst, so dass eine für jede Oberflächenstruktur optimale Bearbeitung durch die spezifische Anpassung der resultierenden Bewegung erfolgt. Selbstverständlich kann im Laufe des Bearbeitungsprozesses auch eine Veränderung des Anpressdruckes erfolgen.

Um ferner die zu erzielende Oberflächengüte des zu bearbeitenden Werkstücks noch weiter zu Verbessern, kann gemäß einer bevorzugten Ausführungsform nicht nur über das Polierhilfsmittel, sondern auch über die Prozessparameter, insbesondere die Frequenz, Phasenwinkeldifferenz und die Amplitude der Schleif- und/oder Polierweg verändert werden. So liegt dieser Schleif- und/oder Polierweg in Abhängigkeit der zu erzielenden Oberflächengüte zwischen 0 mm und 3 mm, vorzugsweise zwischen 0 mm und 1,5 mm, besonders bevorzugt zwischen 0 mm und 0,75 mm und insbesondere unterhalb von 0,75 mm. Es liegt auch im Sinn der vorliegenden Erfindung, dass der Schleif- und/oder Polierweg größer als 3 mm ist, wobei dies insbesondere dann erfolgt, wenn relativ stetige Oberflächen oder große Werkstücke bearbeitet werden.

Die Aufgabe der vorliegenden Erfindung wird auch durch ein Verfahren gelöst, mittels welchem eine nahezu formschlüssige Verbindung zwischen wenigstens einem Bearbeitungswerkzeug und einem zu bearbeitenden Körper bereitgestellt wird. Hierbei kann der Formschluss sowohl direkt zwischen den Oberflächen, oder aber auch durch den Einsatz von Hilfsmitteln wie bereits beschrieben erfolgen.

Die Bearbeitung des Werkstücks erfolgt erfindungsgemäß durch die Überlagerung von wenigsten zwei Schwingungen, wobei die Schwingungen jeweils an dem Werkzeug bzw. dem Werkstück anliegen und bevorzugt Orbitalschwingungen sind. Die Schwingungen befinden sich erfindungsgemäß in vorgegebenen Phasen zueinander, welche vorzugsweise zwischen 0° und 180° liegen können.

Durch Veränderung der Schwingungswegs, insbesondere durch die Veränderung der an dem Werkstück bzw. Werkzeug anliegenden Schwingungen, kann insbesondere durch Veränderung der Amplitude, Frequenz und/oder der Phasenwinkeldifferenz der Schwingungsweg in Abhängigkeit der zu bearbeitenden Oberflächenform bzw. -struktur verändert werden. Hierdurch werden konkrete Schleifwege vorgegeben, mittels welchen insbesondere auch auf nicht stetige Änderungen der Oberfläche Rücksicht genommen werden kann, um eine vorgegebene Oberflächengüte zu erreichen.

Gemäß einer weiteren bevorzugten Ausführungsform des erfindungsgemäßen Verfahrens wird zur Durchführung des Schleif- und/oder Polierprozesses eine Vorrichtung verwendet, wie sie vorstehend beschrieben wurde.

Die erfindungsgemäße Vorrichtung und das erfindungsgemäße Verfahren werden vorzugsweise für die Bearbeitung von Oberflächen, wie Beispielsweise Holz, Glas, Lack, Kunststoffe, Metall, Kombinationen hiervon und dergleichen verwendet. So können mittels des erfindungsgemäßen Verfahrens unter anderem auch dreidimensionale Oberflächenstrukturen bearbeitet werden, welche neben stetigen Flächen auch Absätze, Vorsprünge, Noppen, Riefen, Nuten und dergleichen aufweisen.

Solche Formen sind beispielsweise Guss- oder Blasformen, die für die Erzeugung von Flaschen oder dergleichen verwendet werden. Diese, vorzugsweise aus Metall gefertigten Formen, wurden in der Vergangenheit üblicherweise von Hand poliert, da insbesondere die feinen Strukturen nicht maschinell zu bearbeiten waren. Durch die vorliegende Erfindung kann auch dies Problem des Standes der Technik überwunden werden.

Die Erfindung wird nachfolgend anhand eines bevorzugten Ausführungsbeispiels erläutert, wobei hierdurch die Erfindung an sich, insbesondere der mögliche Einsatzbereich der Erfindung nicht eingeschränkt wird. So liegt es auch im Sinn der vorliegenden Erfindung die Vorrichtung und das Verfahren derart abzuwandeln, dass es auch für andere Bearbeitungsprozesse, als die Oberflächenbearbeitung verwendet werden kann.

Es zeigt:
1 eine schematische, perspektivische Darstellung der ersten und zweiten Aufnahmeeinrichtung;
2 eine schematische Prinzipskizze der erfindungsgemäßen Vorrichtung;
3 eine bevorzugte Ausführungsform der erfindungsgemäßen Vorrichtung;
4a) bis f) resultierende Überlagerungsschwingungen zwischen Werkstück und Werkzeug bei gleicher Phase und unterschiedlicher Amplitude;
5a) bis h) resultierende Überlagerungsschwingungen zwischen Werkstück und Werkzeug.
1 zeigt eine perspektivische Darstellung der Aufnahmeeinrichtungen gemäß einem bevorzugten Ausführungsbeispiel der vorliegenden Erfindung, bei welcher das Werkzeug 4 über eine Flachführung 6 mit der ersten Schwingplatte 1 der ersten Aufnahmeeinrichtung 10 verbunden ist. Solch eine Verbindung ermöglicht die Übertragung von Gewichts-, Massen- und Schnittkräften, die weitgehend senkrecht zur Führungsbahn der Flachführung wirken. Gegen ein Abheben des Schlittens kann, gemäß einer bevorzugten Ausführungsform, eine Umgriffleiste vorgesehen werden. Ferner kann die seitliche Führung durch nachstellbare Keilleisten spielarm gestaltet werden.
Alternativ kann statt einer Flachführung auch eine Schwalbenschwanzführung verwendet werden, welche unter anderem durch die Abschrägung der Seitenflächen ein Abheben des Schlittens verhindert. Vorteilhaft hierbei ist sowohl die geringere Bauhöhe, als auch ein gutes Dämpfungsverhalten. Die seitliche Führung kann auch hier entsprechend durch nachstellbare Keilleisten spielarm gestaltet werden.
Selbstverständlich können auch weiter Führungen wie beispielsweise eine Prismenführung oder eine Zylinderführung verwendet werden, wie sie im Stand der Technik bekannt sind. Ein weiterer Vorteil solcher Führungen ist unter anderem, dass sowohl das Werkzeug 4 als auch das Werkstück 5 relativ einfach und schnell gewechselt werden können.
Die Werkstückaufnahme 3 ist gemäß dem Ausführungsbeispiel aus 1 eine das Werkstück auf fünf Seiten wenigstens teilweise umfassende Halterung, in welche das Werkstück einfach eingelegt wird und fixiert werden kann. In dem dargestellten Beispiel handelt es sich um eine zylinderförmige Halbschale, wobei zwischen dem Werkzeug 4 und dem Werkstück 5 ein Schleifhilfsmittel 12 z.B. in Form einer Paste eingebracht ist. Beim Schließen der Vorrichtung verteilt sich diese entsprechend der Presskraft über den Spalt zwischen Werkzeug und Werkstück und sorgt somit für eine gleichmäßige Verteilung der Schleif- oder Polierkörper über die Oberfläche.
Die Werkstückaufnahme 3 ist mit der Schwingplatte 2 verbunden und bildet mit dieser zusammen die zweite Aufnahmeeinrichtung 11 der Vorrichtung. Im geschlossenen Zustand wirkt zwischen dem Werkzeug 4 und dem Werkstück 5 vorzugsweise eine Presskraft, welche bevorzugt im Wesentlichen senkrecht zu den Schwingplatten angreift. Diese Kraft wird in der 1 durch die Kraftpfeile F_W und F_F veranschaulicht.
Wie der 1 zu entnehmen ist, entspricht die Werkzeugoberfläche im Wesentlichen der Oberflächenform des Werkstücks. Durch die Pfeile 7 und 8 wird schematisch die bevorzugte Schwingungsbewegung in Form einer Orbitalbewegung der Schwingplatten 1 und 2 angedeutet, durch welche im Kontaktbereich zwischen dem Werkzeug und dem Werkstück beispielsweise eine lineare oder zirkulare Bewegung resultiert. Dabei bewegt sich die Schwingplatte 1 in Blickrichtung von oben gegen den Uhrzeigersinn und die Schwingplatte 2 im Uhrzeigersinn, so dass die Bewegung im Berührungsbereich gegenläufig ist.
2 zeigt eine schematisierte Prinzipskizze der erfindungsgemäßen Bearbeitungsvorrichtung, bei welcher im oberen Teil als erster Körper das Werkzeug 4 und im unteren Teil der Vorrichtung als zweiter Körper das Werkstück 5 angeordnet sind.
Die erste Schwingplatte 1 der ersten Aufnahmeeinrichtung 10 ist über ein Gestell 20, welches insbesondere auch mit Streben ausgerüstet sein kann, mit einer Antriebsplatte 21 verbunden, die ihrerseits über entsprechende Lager mit einem Ende 23 der Exzenterwellen 22 verbunden ist. Gemäß dem hier dargestellten Ausführungsbeispiel weist die Antriebsplatte 21 eine Vielzahl von Exzenterwellen auf, welche über entsprechende Antriebe 24 bewegt werden. Die Antriebe 24 sind mit den jeweiligen Exzenterwellen 22 auf einer Grundplatte 29 angeordnet, so dass durch die Rotation der Exzenterwellen die Antriebsplatte 21 in Schwingung versetzt wird.
Die Exzenterwellen 22 können überdies zum Ausgleich von Unwuchten, welche durch die unsymmetrische Massenverteilung der bewegten Massen entstehen, mit Wuchtgewichten versehen sein, wodurch sowohl die Lager, als auch die mechanisch festen Verbindungen und gegebenenfalls die Antriebseinheiten verringerten Quer- und/oder Scherkräften ausgesetzt sind. Somit wird u.a. insgesamt eine ruhige Bewegung der Antriebsplatten bzw. Aufnahmeeinrichtungen gewährleistet und die Gefahr von Beschädigungen wenigstens reduziert.
Die Antriebsplatte 21 ist über die Lager der Exzenterwellen 22 im wesentlichen für die Orbitalbewegung geführt, wobei die Verbindungen zwischen den Exzenterwellen 22 und der Antriebsplatte 21 so ausgeführt sind, dass die Antriebsplatte in einer zur Orbitalbewegung senkrechten Bewegungsrichtung um einen vorgegebenen Betrag versetzt werden kann bzw. sich bewegen lässt. Dieser Bewegungsfreiraum ist sowohl für das Schließen des Abstandes zwischen dem Werkzeug 4 und dem Werkstück 5 notwendig, als auch zur Übertragung der Presskraft.
Die Presskraft wird gemäß dem hier dargestellten Ausführungsbeispiel über einen Druckzylinder 25 bereitgestellt. Dieser wirkt nicht direkt auf die Antriebsplatte 21, sondern ist über die Aufhängung 26 und den Stempel 27 mit der Antriebsplatte 21 verbunden. Durch die Aufhängung 26 wird insbesondere die Antriebsplatte 21 und der Druckzylinder 25 in Bezug auf die zueinander senkrecht stehenden Kräfte zumindest weitgehend entkoppelt, so dass der Druckzylinder bzw. der Stempel im wesentlichen keinen Scher- und/oder Querkräften ausgesetzt ist. Um eine gleichmäßige Verteilung der Presskraft über die Antriebsplatte 21 zu erhalten, ist diese gemäß einer bevorzugten Ausführungsform, symmetrisch aufgebaut und weist im Zentrum eine Ausnehmung 28 auf, durch welche hindurch der Druckzylinder 25 auf den Stempel 27 wirkt.
Es liegt selbstverständlich auch im Sinn der vorliegenden Erfindung eine Vielzahl von Druckzylindern zu verwenden, um insbesondere eine gleichmäßige Kraftverteilung auf den Stempel 27 bereit zu stellen.
Das Werkstück 5 seinerseits ist über die Werkstückaufnahme 3 mit der zweiten Schwingplatte 2 der Aufnahmeeinrichtung 11 verbunden, wobei die zweite Schwingplatte 2 ebenfalls, wie die erste Schwingplatte 1 über Generatoren 29, welche gemäß dem hier dargestellten Ausführungsbeispiel als angetriebene Exzenterwellen 22 ausgeführt sind, in Bewegung versetzt wird. Im Gegensatz zur Aufhängung des Werkzeugs 4, wird das Werkstück 5 nur durch die Generatoren 29 in Schwingung versetzt und kann insbesondere während des Betriebs nicht in seiner Höhe verändert werden.
Es liegt jedoch auch im Sinn der vorliegenden Erfindung, dass auch die Aufnahmeeinrichtung des Werkstücks 5 in Bezug auf das Werkzeug 4 derart beweglich angeordnet ist, dass die Schließbewegung durch beide Aufnahmeeinrichtungen oder nur durch die Aufnahmeeinrichtung 11 erfolgt.
Der Bearbeitungsprozess erfolgt erfindungsgemäß durch die Überlagerung der Schwingungen, welche durch die Generatoren 24 für die erste Aufnahmeeinrichtung 10 und die Generatoren 29 für die zweite Aufnahmeeinrichtung 11 erzeugt werden. Solche Überlagerungen erzeugen eine resultierende Relativbewegung zwischen Werkzeug und Werkstück, welche erfindungsgemäß für die Bearbeitung zum Schleifen und/oder Polieren von Oberflächen verwendet wird.
3 zeigt eine schematisierte Ansicht einer bevorzugten Ausführungsform der erfindungsgemäßen Vorrichtung, welche entsprechend den Ausführungen zu 2 auch zwei Aufnahmeeinrichtungen 10 und 11 aufweist, die über entsprechende Antriebe 24 und 29, welche mit entsprechenden Exzenterwellen 22 ausgeführt sind, die jeweilige Antriebsplatten 1 und 2 in Rotation bzw. Schwingung versetzen. Hierbei ist die Antriebsplatte 1 über ein Gestell 20 mit der Antriebsplatte 21 verbunden, wobei beide Antriebsplatten 1 und 21 zur Aufnahme der Exzenterwelle Lager 35 aufweisen, um die entsprechende Bewegung der Exzenterwelle 22 bzw. des Exzenters 32 auf die Platten zu übertragen. Die Platte 21 weist in dem hier dargestellten Ausführungsbeispiel ein weiteres Lager 30 auf, in welchem eine Stange bzw. ein Seil 31 aufgenommen ist und mit dem Lager zusammen die Aufhängung 26 bildet. Über diese Aufhängung wird die mittels des Druckzylinders 25 auf die Platte 21 aufgebrachte Kraft F_W von dem Rahmen 34 auf die Antriebsplatte 21 und 1 übertragen. Ferner ist das Gestell 20 mit den beiden Antriebsplatten und der Rahmen 34 entlang des Kraftweges beweglich ausgeführt, so dass das Werkzeug 4 und das Werkstück 5 miteinander in Kontakt kommen bzw. auf einen vorgegebenen Abstand zueinander zu bewegt werden können. Der Rahmen 34 weist im Bereich des Gestells 20 Öffnungen 37 auf, um die horizontale Schwingung der Antriebsplatte 21 und 1 und der Aufhängung 26 zu ermöglichen. Des Weiteren weist das Gestell 20 eine Öffnung 28 auf, durch welche hindurch der Hydraulikzylinder 25 geführt wird. Die Ausnehmung ist in diesem Bereich so gewählt, dass ein Kontakt zwischen dem Hydraulikzylinder und der Antriebsplatte 21 im Betrieb vermieden wird.
Das Werkstück 5 auf der unteren Seite der Vorrichtung ist gemäß der hier dargestellten Ausführungsform auf der Antriebsplatte 2 angeordnet, welche über Lager und einen entsprechenden angetriebenen Exzenter bzw. einer Exzenterwelle 22, in Schwingung versetzt wird. Die untere Antriebplatte 42 ist über eine entsprechende Aufhängung 51 mit dem Rahmen 40 verbunden, um die Presskraft, die im Betrieb über den Hydraulikzylinder 25 und das Werkzeug 4 auf das Werkstück 5 und die entsprechende Arbeitsplatte 2 übertragen wird, aufzufangen. Der Rahmen 40 selbst ist mit dem Gehäuse 50 der Vorrichtung ortsfest verbunden und stellt die entsprechende Gegenkraft F_F' im Betrieb bereit. Der Rahmen 40 weist Öffnungen 47 sowohl für das Gestell, als auch für die Aufhängung 51 auf, um die Schwingbewegung der Antriebsplatte 2 zu ermöglichen. Die Exzenterwelle 22 ist über Lager 46 an dem Rahmen 40 abgestützt, so dass die Relativbewegung zwischen dem Rahmen 40 und der Arbeitsplatte 2 bzw. Antriebsplatte 42 bereitgestellt wird.
Die resultierende Überlagerungsschwingung ergibt sich wie bereits erörtert, aus der Schwingung der beiden Antriebsplatten 1 und 2, die gemäß der vorliegenden Erfindung jeweils durch einen bzw. eine Vielzahl von Generatoren in Schwingung versetzt werden. Die Schwingungen können dabei gleich oder gegenläufig ausgerichtet sein, wobei neben der Richtung auch die Frequenz, die Amplitude bzw. die Phasendifferenz jeder Schwingung veränderbar ist.
In einer bevorzugten Ausführungsform ist die Schwingung der beiden gleich gerichtet, so dass in Abhängigkeit der Phasendifferenz die resultierende Überlagerungsschwingung linear oder kreisförmig ist, solange die Frequenz der beiden Schwingungen konstant ist. Über die Elongation lässt sich ferner der Weg bzw. die Fläche bestimmen, die durch die resultierende Bewegung bearbeitet werden kann.
In 4 sind eine Vielzahl von möglichen resultierenden Schwingungen als Zeigerdiagramm dargestellt, wie sie durch die Überlagerung von zwei Orbitalbewegungen erzeugt werden können, wenn sich die beiden Bewegungen in gleicher Phase und entgegengesetzter Richtung befinden. Hierbei resultieren lineare Schwingungen zwischen Werkstück und Werkzeug, deren Richtung durch das Verhältnis der Amplituden der beiden Orbitalbewegungen bestimmt wird.
So zeigt beispielsweise 4a) die resultierende der Überlagerung zweier Zirkularschwingungen, wobei die erste Schwingung eine Amplitude von E_x = 0 und die zweite Schwingung eine Amplitude von E_y = 1 aufweist. Hierbei erhält man eine Schwingung, welche entlang der Y-Achse ausgerichtet ist. Verändert man nun den Betrag der Amplituden zueinander, so erhält man in Abhängigkeit des jeweiligen Verhältnisses eine um einen bestimmten Winkel gedrehte Resultierende (Schwingungsvektor). Sind die beiden Amplituden gleich (E_x = E_y = 1) wie in 4c) dargestellt, so erhält man eine um 45° verdrehte resultierende Schwingung. Wie unschwer der Darstellung zu entnehmen ist, kann somit in Abhängigkeit der gewählten Amplitude der Schwingungsvektor um den hier dargestellten Nullpunkt beliebig gedreht werden. Neben der Richtung liegt es auch im Sinn der vorliegenden Erfindung die Amplitude der Resultierenden veränderbar auszugestalten.
In der nachfolgenden Tabelle 1 sind für die dargestellten Überlagerungsschwingungen aus 4 die jeweiligen Beträge der Amplitude E_x und E_y angegeben, wobei 1 für eine maximale und 0 für eine minimale Amplitude steht.
Tabelle 1
Sind die überlagerten Schwingungen nicht in gleich bleibender Phase zueinander, so kreist beispielsweise der resultierende Schwingungsvektor der Überlagerungsschwingung auf einer Kreisbahn. Durch die Veränderung der Phasenverschiebung und der Differenz der Winkelgeschwindigkeit zwischen den beiden Grundschwingungen kann nun der Vektor in der xy-Ebene in ver schiedene Bewegungen versetzt werden, so dass resultierende Bewegungsbahnen in Form von Kreisen oder Ellipsen entstehen.
Die 5a) und 5e) zeigen einen besonderen Fall, bei welchem die Phasenwinkeldifferenz Null oder ein ganzzahliges Vielfaches der Kreiszahl π ist und somit eine gerade Linie erzeugt wird. Weisen die Grundschwingungen eine Phasenwinkeldifferenz von 90° oder ein beliebiges Vielfaches von π/2 auf, so erfolgt die Bewegung des Schwingungsvektors auf einer Kreisbahn. Dabei ergeben sich die in den Figuren dargestellten Bahnkurven durch die Bestimmung der resultierenden Elongationen zu den verschiedenen Zeiten und dem Verbinden der hierbei erhaltenen Endpunkte. Solche Figuren sind unter anderem auch als Lissajous-Figuren bekannt, und entstehen durch Veränderung der Winkelgeschwindigkeit, der Phasendifferenz bzw. der Elongation.
Auf diese Veränderungen kann bei der Überlagerung der beiden Grundschwingungen als Resultierende eine lineare Bewegung (4) mit unterschiedlichen Richtungen, sowie eine elliptische (5b, 5d, 5f, 5h) oder eine kreisförmige Bewegung (5c, 5g) erzielt werden. Auch kann aufgrund der Richtung der Phasenverschiebung auch die Drehrichtung des resultierenden Schwingungsvektors verändert werden, wobei man zum Beispiel bei 5c) von einer rechtszirkularen und bei 5g) von einer linkszirkularen Schwingung spricht.
In der nachfolgenden Tabelle 2 sind für die dargestellten Überlagerungsschwingungen aus 5 die jeweiligen Phasenwinkel ωt und die Beträge der Amplitude E_x und E_y angegeben. Dabei ergibt sich die Resultierende als Überlagerung von x- und y-Schwingungen mit gleicher Amplitude, aber verschiedenen relativen Phasen. Die Komponenten E_x und E_y sind sowohl in reeller als auch in komplexer Schreibweise angegeben.
Tabelle 2
Die resultierenden Vektoren sind in Tabelle 2 unter anderem in der x- und y-Richtung mit komplexen Zahlen (i) gekennzeichnet, um die Angaben zur Phasenwinkeldifferenz zu vereinfachen, wobei zwischen den reellen und imaginären Komponenten des komplexen Schwingungsvektors zu unterscheiden ist.
Auch bei dieser Darstellung wird deutlich, dass durch die Auswahl der Phasenwinkeldifferenz eine Vielzahl von Schwingungen erzeugt werden können, die sich sowohl in der Art der Schwingung, der Ausrichtung, als auch dem Drehsinn verändern lassen.
Berücksichtigt man diese Veränderbarkeit der resultierenden Schwingung, so wird deutlich, dass für die Bearbeitung von Oberflächen ein Bewegungsprofil einer entsprechenden Vorrichtung bereit gestellt wird, dass sowohl auf die Oberflächenbeschaffenheit, als auch auf die Intensität der Bearbeitung abgestimmt werden kann. Hierbei ist es selbstverständlich auch möglich, die veränderbaren Parameter mittels einer Steuereinrichtung im Wesentlichen kontinuierlich zu bestimmen bzw. zu verändern, um somit auch während des Bearbeitungsprozesses Veränderungen in der Verfahrensführung d.h. im Bewegungsablauf vornehmen zu können.

Claims

Vorrichtung zum bearbeiten von Oberflächen, insbesondere zum polieren und/oder schleifen von Oberflächen mit wenigstens einer ersten Aufnahmeeinrichtung (10) für wenigstens einen ersten Körper (4) – wenigstens einer zweiten Aufnahmeeinrichtung (11) für wenigstens einen zweiten Körper (5), wobei die erste Aufnahmeeinrichtung (10) in einer ersten, im wesentlichen auf die zweite Aufnahmeeinrichtung (11) zu weisenden Richtung mit einer vorgegebenen Kraft F_W belastbar und in wenigstens einer zweiten, zur ersten Richtung im wesentlichen senkrechten Bewegungsrichtung (7) beweglich gelagert ist, und – die zweite Aufnahmeeinrichtung (11) in wenigstens einer dritten, zur ersten Richtung im wesentlichen senkrechten Bewegungsrichtung (8) beweglich gelagert ist, dadurch gekennzeichnet, dass die erste und zweite Aufnahmeeinrichtung (10, 11) jeweils wenigstens einen in einer vorgegebenen Phasen schwingenden Generator aufweist, durch welchen die erste Aufnahmeeinrichtung in die zweite Bewegungsrichtung und die zweite Aufnahmeeinrichtung in die dritte Bewegungsrichtung bewegt wird, so dass die erste Aufnahmeeinrichtung (10) in Bezug auf die zweite Aufnahmeeinrichtung (11) in eine vorgegebene Relativbewegung versetzt wird.
Vorrichtung gemäß Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass das Bearbeitungswerkzeug (4) eine Oberflächenform aufweist, welche zur Oberflächenform des zu bearbeitenden Körpers (5) im Wesentlichen komplementär ist, insbesondere im Wesentlichen einer Matrize entspricht.
Vorrichtung gemäß Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, dass die Oberfläche des Bearbeitungswerkzeugs (4) in direkten Kontakt mit der zu bearbeitenden Oberfläche des Körpers (5) gebracht wird.
Vorrichtung gemäß Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, dass zwischen der Oberfläche des Bearbeitungswerkzeugs (4) und der Oberfläche des zu bearbeitenden Köpers (5) ein Polier- oder Schleifhilfsmittel (12) angeordnet ist.
Vorrichtung gemäß einem der Ansprüche 1 bis 4, dadurch gekennzeichnet, dass die zweite Aufnahmeeinrichtung (11) in einer, im Wesentlichen auf die erste Aufnahmeeinrichtung (10) zu weisenden Richtung mit einer vorgegebenen Kraft F_F belastbar ist.
Vorrichtung gemäß einem der Ansprüche 1 bis 5, dadurch gekennzeichnet, dass die erste und/oder zweite Aufnahmeeinrichtung (10, 11) in der zweiten bzw. dritten Bewegungsrichtung von einer die Kraft F_W bzw. F_F erzeugenden und/oder übertragenden Einrichtung (25, 27) entkoppelt ist.
Vorrichtung gemäß einem der vorstehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass die Generatoren (24, 29) zur Erzeugung der Schwingungen angetriebene Exzenterwellen (22) aufweisen.
Vorrichtung gemäß einem der vorstehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass die durch die Generatoren (24, 29) auf die Aufnahmeeinrichtungen übertragenen Schwingungen Orbital- oder Zirkularschwingungen sind.
Vorrichtung gemäß einem der Ansprüche 1 bis 8, dadurch gekennzeichnet, dass die durch die Generatoren (24, 29) auf die Aufnahmeeinrichtungen übertragenen Schwingungen gegensinnig sind.
Vorrichtung gemäß einem der Ansprüche 1 bis 8, dadurch gekennzeichnet, dass die durch die Generatoren (24, 29) auf die Aufnahmeeinrichtungen übertragenen Schwingungen gleichsinnig sind.
Vorrichtung gemäß einem der vorstehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass die durch die Generatoren (24, 29) auf die Aufnahmeeinrichtungen übertragenen Schwingungen eine vorgegebene Phasenlage zueinander haben.
Vorrichtung gemäß Anspruch 11, dadurch gekennzeichnet, dass die vorgegebenen Phasenlage der Generatoren (24, 29) so gewählt wird, dass die Überlagerung der Schwingungen zu einer Relativbewegung der ersten Aufnahmeeinrichtung (10) in Bezug auf die zweite Aufnahmeeinrichtung (12) entlang eines vorgegebenen Wegs führt, welcher vorzugsweise linear, elliptisch oder kreisförmig ist.
Vorrichtung gemäß einem der Ansprüche 11 oder 12, dadurch gekennzeichnet, dass die vorgegebene Phasenlage der beiden Schwingungen um einen vorgegebenen Wert veränderbar ist, insbesondere während eines Bearbeitungsvorganges veränderbar ist.
Vorrichtung gemäß wenigstens einem der vorstehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass die Richtung, Frequenz und/oder Amplitude der Generatorschwingung um einen vorgegebenen Wert veränderbar ist, insbesondere während eines Bearbeitungsvorganges veränderbar ist.
Vorrichtung gemäß wenigstens einem der vorstehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass die maximale Schwingungsamplitude der Oberflächen gegeneinander zwischen 0 mm und 3 mm, vorzugsweise zwischen 0 mm und 1,5 mm, besonders bevorzugt zwischen 0 mm und 0,75 mm liegt und insbesondere kleiner 0,75 mm ist.
Verfahren zur Bearbeitung von Oberflächen mit den Schritten: – Herstellen einer formschlüssigen Verbindung zwischen wenigstens einem Bearbeitungswerkzeug (4) und einem zu bearbeitenden Körper (5); – Erzeugung einer Relativbewegung zwischen dem Bearbeitungswerkzeug (4) und dem zu bearbeitenden Körper (5) durch eine Überlagerung von wenigstens zwei Schwingungen, vorzugsweise Orbital- oder Zirkularschwingungen, welche sich in einer vorgegebenen Phasenlage zueinander befinden.
Verfahren gemäß Anspruch 16, gekennzeichnet durch den zusätzlichen Schritt der Veränderung der form der Relativbewegung in Abhängigkeit der Oberflächenform des zu bearbeitenden Körpers (5), insbesondere durch eine Veränderung der Phasenlage der Schwingungen zueinander.
Verfahren gemäß Anspruch 16 oder 17, gekennzeichnet durch den zusätzlichen Schritt des Einbringens eines Hilfsmittels, insbesondere eines Polier- oder Schleifhilfsmittels zwischen Bearbeitungswerkzeug und zu bearbeitenden Körper.
Verfahren gemäß einem der Ansprüche 17 bis 18, daduch gekennzeichnet, dass das Hilfsmittel kontinuierlich oder diskontinuierlich, insbesondere mittels wenigstens einer Öffnung die vorzugsweise durch das Werkzeug (4) führt, eingebracht wird.
Verfahren gemäß einem der Ansprüche 16 bis 19 dadurch gekennzeichnet, dass eine Vorrichtung gemäß wenigstens einem der Ansprüche 1 bis 15 verwendet wird.
Verwendung der Vorrichtung gemäß wenigstens einem der Ansprüche 1 bis 15 zur Bearbeitung von Oberflächen, insbesondere zum Polieren und/oder Schleifen von Oberflächen aus Glas, Holz, Lack, Kunststoff, Metall, Kombinationen hieraus oder dergleichen.
Verwendung der Vorrichtung gemäß Anspruch 21 für die Bearbeitung von dreidimensionalen Oberflächenformen.