DE102012010218B4

DE102012010218B4 - Firmly tapping device

Info

Publication number: DE102012010218B4
Application number: DE201210010218
Authority: DE
Inventors: Markus Wabner; Steffen Ihlenfeldt
Original assignee: Fraunhofer Gesellschaft zur Forderung der Angewandten Forschung eV
Current assignee: Fraunhofer Gesellschaft zur Forderung der Angewandten Forschung eV
Priority date: 2012-05-23
Filing date: 2012-05-23
Publication date: 2014-01-02
Anticipated expiration: 2032-05-24
Also published as: DE102012010218A1; DE202013002473U1

Abstract

Es wird eine Festklopfvorrichtung zur Behandlung einer metallischen Werkstückoberfläche bereitgestellt, die einen schwingfähigen Schlagkopf zum Klopfen auf die Werkstückoberfläche und einen Aktor zum Anregen des schwingfähigen Schlagkopfes zu einer Schwingung mit einer Klopffrequenz umfasst. Dabei ist die Resonanzfrequenz der Festklopfvorrichtung veränderbar und auf die jeweilige Klopffrequenz der Festklopfvorrichtung einstellbar. Durch die vorzugsweise stufenlose Veränderbarkeit der Resonanzfrequenz kann die Festklopfvorrichtung immer, d. h. auch bei variablen Klopffrequenzen, im energetisch optimalen Bereich betrieben werden.A tapping device is provided for treating a metallic workpiece surface, which comprises an oscillating impact head for knocking on the workpiece surface and an actuator for exciting the oscillating impact head to vibrate at a knocking frequency. The resonance frequency of the tapping device can be changed and adjusted to the respective tapping frequency of the tapping device. Due to the preferably infinitely variable variability of the resonance frequency, the tapping device can always, i. H. can be operated in the energetically optimal range, even with variable knock frequencies.

Description

Die Erfindung bezieht sich auf eine Festklopfvorrichtung zur Behandlung einer metallischen Werkstückoberfläche, wobei die Vorrichtung einen schwingfähigen Schlagkopf zum Klopfen auf die Werkstückoberfläche und einen Aktor zum Anregen des schwingfähigen Schlagkopfes zu einer Schwingung mit einer Klopffrequenz aufweist.The invention relates to a fixed tapping device for treating a metallic workpiece surface, wherein the device comprises a swingable impact head for tapping on the workpiece surface and an actuator for exciting the oscillatory impact head to a vibration with a knocking frequency.

Festklopfen ist ein inkrementelles Kaltschmiedeverfahren, bei dem eine zumeist kugelförmig ausgebildete Werkzeugspitze (sogenannter Schlagkopf aus Hartmetall oder gehärtetem Werkzeugstahl) mit einer Klopffrequenz gegen eine metallische Werkstückoberfläche hämmert bzw. klopft. Dieses Verfahren ist noch relativ jung und stellt eine besonders effiziente Möglichkeit dar, metallische Werkstückoberflächen maschinell einzuglätten und zu verfestigen, wobei es insbesondere bei der Fertigbearbeitung von Umformwerkzeugen zunehmend zur Anwendung gelangt.Tapping is an incremental cold forging process in which a generally spherical tool tip (so-called hard metal or hardened tool steel impact head) beats or knocks against a metallic workpiece surface at a knocking frequency. This method is still relatively young and represents a particularly efficient way to machine-smooth and solidify metallic workpiece surfaces, whereby it is increasingly used, in particular in the finishing of forming tools.

Zwar existieren verschiedene produktionstechnische Alternativen zum Festklopfverfahren (z. B. spanende Bearbeitung zum Glätten der Oberfläche, verschiedene Härteverfahren zum Härten der Oberfläche, Festwalzen bei regelmäßigen Konturen wie ebenen oder rotationssymmetrischen Werkstücken). Diese alternativen Verfahren erfordern jedoch allesamt einen sehr hohen technischen Aufwand (z. B. Bereitstellung zusätzlicher, kapitalintensiver Betriebsmittel) und zudem kann wegen der qualitativen Einschränkungen dieser Verfahren auf eine zeit- und kostenintensive manuelle Nacharbeit der jeweiligen Werkstückoberflächen durch Schleifen und Polieren meist nicht verzichtet werden.Although there are various production-technical alternatives to the fixed-tapping process (for example, machining for smoothing the surface, various hardening methods for hardening the surface, deep-rolling in the case of regular contours such as flat or rotationally symmetrical workpieces). However, these alternative methods all require a very high technical outlay (eg providing additional, capital-intensive equipment) and, in addition, due to the qualitative limitations of these methods, time-consuming and costly manual reworking of the respective workpiece surfaces by grinding and polishing is usually not necessary ,

Im Hinblick auf diese Nachteile wurde in den letzten Jahren das Festklopfen speziell für den Werkzeug- und Formenbau entwickelt, bei dem die vormals getrennten Prozessschritte „Oberfläche glätten” und „Oberfläche verfestigen” in einem einzigen mechanischen Oberflächenbehandlungsverfahren miteinander kombiniert werden. Durch diese Kombination werden Zeit und Kosten eingespart, zumal das ehemals notwendige Nachpolieren von Hand nun gänzlich entfällt.In view of these drawbacks, in recent years, tapping has been developed specifically for tool and die making, in which the previously separate "surface smoothing" and "solidifying surface" process steps are combined in a single mechanical surface treatment process. This combination saves time and money, especially since the formerly necessary repolishing by hand is now completely eliminated.

Zudem hat das Festklopfverfahren verschiedene technologische Vorteile, z. B. können durch das Festklopfverfahren auf reproduzierbare Weise extrem glatte Oberflächen erzeugt werden und im Gegensatz zum Festwalzen ist das Festklopfen auch noch bei komplizierten Oberflächenkonturen anwendbar.In addition, the fixed knock method has various technological advantages, eg. B. can be produced in a reproducible manner by the Festklopfverfahren extremely smooth surfaces and in contrast to the deep rolling, the tapping is still applicable to complicated surface contours.

Zur Bearbeitung der Werkstückoberfläche mittels Festklopfens sind aus dem Stand der Technik verschiedene Festklopfvorrichtungen bzw. -systeme bekannt, die sich in erster Linie durch die Wahl des Antriebsprinzips voneinander unterscheiden.For the machining of the workpiece surface by means of fixed tapping, different tapping devices or systems are known from the prior art, which differ from each other primarily by the choice of the drive principle.

Die DE 600 19 998 T2 betrifft eine Vorrichtung zur Oberflächenbehandlung durch Aufprall mit einem akustischen Aggregat, welches eine metallische Sonotrode, die von einem piezoelektrischen Sender gesteuert wird, umfasst. Der piezoelektrische Sender ist wiederum elektrisch an einen an sich bekannten Stromerzeuger angeschlossen, wobei die Frequenz des vom Stromerzeuger gelieferten Stroms einstellbar ist und mit der Eigenresonanzfrequenz des akustischen Aggregats in Einklang gebracht werden kann, um somit die Schwingungsweite der freien Stirnseite der Sonotrode zu optimieren.The DE 600 19 998 T2 relates to a device for surface treatment by impact with an acoustic aggregate, which comprises a metallic sonotrode, which is controlled by a piezoelectric transmitter. The piezoelectric transmitter is in turn electrically connected to a known power generator, wherein the frequency of the current supplied by the power generator is adjustable and can be brought into line with the natural resonance frequency of the acoustic aggregate in order to optimize the oscillation of the free end of the sonotrode.

Zur Nachbearbeitung von Schweißnähten ist unter der Bezeichnung UIT (Ultrasonic Impact Treatment) eine Vorrichtung bekannt, bei welcher ein Ultraschallregler auf einen oder mehrere zwischen dem Erreger und der Werkstückoberfläche beweglich geführte Stifte einwirkt. Eine solche Vorrichtung wird z. B. in der WO 2007/024495 A2 beschrieben und kann manuell entlang der Schweißnähte bewegt werden, so dass durch die Nachbearbeitung von Schweißnähten mit einer derartigen Vorrichtung die Festigkeit der Schweißnähte erheblich verbessert werden kann.For the reworking of welds, a device is known under the name UIT (Ultrasonic Impact Treatment), in which an ultrasonic controller acts on one or more pins movably guided between the exciter and the workpiece surface. Such a device is z. B. in the WO 2007/024495 A2 described and can be moved manually along the welds, so that the reworking of welds with such a device, the strength of the welds can be significantly improved.

Aus der DE 10 2006 033 004 A1 ist beispielsweise ein elektrodynamisches Festklopfsystem bekannt, dessen Schwingungserregung auf dem Lorentz-Prinzip beruht. Der Schlagkopf ist bei dieser Lösung über einen axialen Stößel mit einer stromdurchflossenen Spule verbunden, die in einem rotationssymmetrischen Magnetfeld angeordnet ist, wobei durch das Anlegen einer Sinusspannung die Spule und somit der Schlagkopf in mechanische Schwingung versetzt wird.From the DE 10 2006 033 004 A1 For example, an electrodynamic tapping system is known whose vibration excitation is based on the Lorentz principle. The impact head is connected in this solution via an axial plunger with a current-carrying coil, which is arranged in a rotationally symmetrical magnetic field, wherein the coil and thus the impact head is set into mechanical vibration by the application of a sinusoidal voltage.

In der DE 10 2009 041 720 A1 wird ein piezoelektrisches Festklopfsystem offenbart, bei dem die Schwingungserregung des Schlagkopfes durch einen Piezostapel-Aktuator erfolgt. Der Aktuator ist mit einem Feder-Masse-System operativ gekoppelt, um den Hub und somit die Schlagkraft des Schlagkopfes zu verbessern und den Schlagkopf gegebenenfalls gegen die zu bearbeitende Oberfläche vorzuspannen.In the DE 10 2009 041 720 A1 a piezoelectric locking system is disclosed in which the vibration excitation of the impact head is effected by a piezo stack actuator. The actuator is operatively coupled to a spring-mass system to improve the stroke and thus the impact force of the impact head and optionally bias the impact head against the surface to be machined.

Schließlich wird in der DE 10 2010 019 547 A1 ein pneumatisches Festklopfsystem beschrieben, das auf einem pneumatischen Schlagwerkzeug basiert, wie es beispielsweise bereits in Graviersticheln zur Markierung von Oberflächen verwendet wird. Der Schlagkopf ist hier am Ende eines in einem Hohlkolbenelement geführten Pneumatikhammers angeformt, wobei der Pneumatikhammer über das Hohlkolbenelement mit Druckluft beaufschlagt wird.Finally, in the DE 10 2010 019 547 A1 described a pneumatic knocking system based on a pneumatic impact tool, as it is already used for example in engraving styli for marking surfaces. The impact head is formed here at the end of a guided in a hollow piston element pneumatic hammer, wherein the pneumatic hammer is acted upon by the hollow piston element with compressed air.

Um nach Bearbeitung des jeweiligen Werkstückes ein sauberes, gleichmäßiges Oberflächenbild zu erhalten, ist die Klopffrequenz (bzw. Schlagfrequenz) des Schlagkopfes bei allen vorgenannten Festklopfsystemen präzise auf die Vorschubgeschwindigkeit, mit der die Festklopfvorrichtung von einem entsprechenden Werkzeugführungssystem (z. B. einer Bearbeitungsmaschine oder einem Roboter) über die zu bearbeitende Werkstückoberfläche bewegt wird, abgestimmt. Die Klopffrequenz beim Festklopfen liegt dabei typischerweise in einem Bereich von 100 bis 500 Hz. In order to obtain a clean, uniform surface image after processing of the respective workpiece, the knocking frequency (or beat frequency) of the impact head in all the aforementioned knocking systems is precisely at the feed rate at which the fixed knocking device is moved by a corresponding tool guiding system (eg a processing machine or a machine tool) Robot) is moved over the workpiece surface to be machined, tuned. The knocking frequency during knocking is typically in the range of 100 to 500 Hz.

Mit zunehmender Klopffrequenz steigen sowohl die notwendigen Antriebsleistungen der Festklopfvorrichtung als auch die Wärmeentwicklung aufgrund von auftretenden Verlustleistungen. Insbesondere piezobasierte Antriebe müssen daher bei hohen Klopffrequenzen zusätzlich gekühlt werden, da der Piezoaktuator der Festklopfvorrichtung ansonsten unzulässig stark erwärmt würde, was zu einer Beschädigung der Piezokeramik des Piezostapels und demzufolge zu einem frühzeitigen Funktionsausfall des Piezoaktuators führen könnte.With increasing knocking frequency, both the necessary drive power of the fixed-tapping device and the heat development due to occurring power losses increase. In particular piezobased drives must therefore be additionally cooled at high knocking frequencies, since the piezo actuator of the fixed tapping device otherwise would be heated excessively, which could lead to damage of the piezoceramic of the piezo stack and consequently to an early malfunction of the piezo actuator.

Daraus ergibt sich allgemein ein hoher Energiebedarf für den Festklopfprozess und eine geringe Energieeffizienz, verbunden mit unnötig hohen Kosten.This generally results in a high energy requirement for the tapping process and low energy efficiency, combined with unnecessarily high costs.

Die Problematik der mangelnden Energieeffizienz des Festklopfprozesses ist von den bekannten Festklopfvorrichtungen bisher nicht angesprochen worden.The problem of the lack of energy efficiency of the Festklopfprozesses has not been addressed by the known Festklopfvorrichtungen so far.

Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, eine Festklopfvorrichtung der eingangs genannten Art zu verbessern dadurch, dass sie über ihren gesamten Klopffrequenzbereich mit einer hohen energetischen Effizienz betrieben werden kann. insbesondere soll eine in Wärme umgesetzte Verlustleistung durchgängig minimiert werden und demzufolge die Notwendigkeit einer Kühlung des Antriebs der Festklopfvorrichtung entfallen.The invention has for its object to improve a Festklopfvorrichtung of the type mentioned in that they can be operated over their entire knock frequency range with a high energy efficiency. In particular, a heat dissipated power loss should be minimized throughout and therefore eliminates the need for cooling the drive of the fixed tapping device.

Diese Aufgabe wird erfindungsgemäß durch eine Festklopfvorrichtung mit dem Merkmal des Anspruchs 1 gelöst. Erfindungsgemäß ist die Resonanzfrequenz der Festklopfvorrichtung veränderbar und auf die jeweilige Klopffrequenz der Festklopfvorrichtung einstellbar bzw. abstimmbar.This object is achieved by a Festklopfvorrichtung with the feature of claim 1. According to the invention, the resonance frequency of the fixed-tapping device can be changed and adjusted or tuned to the respective tapping frequency of the tapping device.

Indem die Resonanzfrequenz der erfindungsgemäßen Festklopfvorrichtung veränderbar und einstellbar ist, kann sie mit einer Klopffrequenz betrieben werden, die mit der entsprechend angepassten Resonanzfrequenz übereinstimmt. Durch den Betrieb in Resonanz ist die erforderliche Antriebsleistung der Festklopfvorrichtung minimal, so dass ein optimaler energetischer Wirkungsgrad erzielt wird. Zum Betrieb in Resonanz wird erfindungsgemäß vorgesehen, die Resonanzfrequenz variabel zu machen, so dass die Resonanzfrequenz der momentanen Klopffrequenz des Systems folgen kann, was gegenüber der umgekehrten Abstimmung (Klopffrequenz wird Resonanzfrequenz angeglichen) den Vorteil hat, dass der Resonanzbetrieb über den gesamten Klopffrequenzbereich der Festklopfvorrichtung eingehalten werden kann, ohne auf eine bestimmte Klopffrequenz (nämlich die mit der festen Resonanzfrequenz des Systems übereinstimmende) limitiert zu sein.By the resonance frequency of the fixed tapping device according to the invention is variable and adjustable, it can be operated with a knocking frequency, which coincides with the correspondingly adapted resonant frequency. By operating in resonance, the required drive power of the fixed tapping device is minimal, so that an optimal energy efficiency is achieved. For operation in resonance, it is provided according to the invention to make the resonance frequency variable, so that the resonance frequency can follow the instantaneous knocking frequency of the system, which has the advantage over the inverse tuning (knocking frequency is equalized to resonance frequency) that the resonance mode over the entire knocking frequency range of the fixed tapping device can be maintained without being limited to a particular knocking frequency (namely, matching the fixed resonant frequency of the system).

Vorzugsweise ist die Resonanzfrequenz der Festklopfvorrichtung stufenlos oder zumindest so fein gestuft veränderbar, dass die Resonanzfrequenz an jede beliebige im Betriebszustand der Festklopfvorrichtung eingestellte Klopffrequenz angepasst werden kann. Wird die Klopffrequenz während des Klopfprozesses verändert, so wird im laufenden Betrieb auch die Resonanzfrequenz der Festklopfvorrichtung, z. B. über eine geeignete Regelung, entsprechend verändert, so dass die Festklopfvorrichtung durchgehend im Resonanzbetrieb mit einer hohen Effizienz der Leistungsübertragung und einer nur geringen Eigenerwärmung (Verlustleistung) arbeitet.Preferably, the resonant frequency of the fixed tapping device is infinitely variable or at least so finely varied that the resonant frequency can be adapted to any set in the operating state of the tapping device knocking frequency. If the knocking frequency is changed during the knocking process, the resonance frequency of the fixed knocking device, eg. B. via a suitable control, changed accordingly, so that the fixed tapping device operates continuously in resonance mode with a high efficiency of power transmission and only a small self-heating (power dissipation).

In einer bevorzugten Ausgestaltung der erfindungsgemäßen Festklopfvorrichtung erfolgt die Veränderung ihrer Resonanzfrequenz dadurch, dass in der Vorrichtung ein Federelement vorgesehen ist und die Steifigkeit dieses Federelementes entsprechend verändert wird. Eine Veränderung der Federsteifigkeit lässt sich auf technisch sehr einfache Weise, zum Beispiel durch eine Verlagerung der Einspannstelle der Feder oder durch eine Veränderung der Vorspannkraft einer nichtlinearen Feder, realisieren. Die Federsteifigkeit lässt sich vorzugsweise stufenlos verändern, so dass dadurch die Resonanzfrequenz, die bei einem mechanischen Resonator, wie der hier vorliegenden Festklopfvorrichtung, im Wesentlichen durch die Federsteifigkeit und die Größe der schwingenden trägen Masse bestimmt wird, ebenfalls stufenlos veränderbar ist.In a preferred embodiment of the fixed tapping device according to the invention, the change of its resonant frequency takes place in that a spring element is provided in the device and the rigidity of this spring element is changed accordingly. A change in the spring stiffness can be realized in a technically very simple manner, for example by a displacement of the clamping point of the spring or by a change in the biasing force of a nonlinear spring. The spring stiffness can preferably be varied steplessly, so that thereby the resonance frequency, which is determined in a mechanical resonator, such as the fixed tapping device present here, essentially by the spring stiffness and the size of the oscillating inertial mass, is also infinitely variable.

Weitere Besonderheiten und Merkmale werden sich aus der Beschreibung einer vorteilhaften Ausführungsform ergeben, die nachstehend zur Veranschaulichung wiedergegeben ist, wobei auf die einzige Figur genommen wird, in der ein Schema einer erfindungsgemäßen Festklopfvorrichtung dargestellt ist.Other features and characteristics will become apparent from the description of an advantageous embodiment, which is given below for illustrative purposes, taking on the sole figure, in which a scheme of a Festklopfvorrichtung invention is shown.

Die einzige Figur zeigt den schematischen Aufbau einer Festklopfvorrichtung 1, die immer, d. h. bei jeder Klopffrequenz der Festklopfvorrichtung 1, in Resonanz betrieben werden kann. Um diesen dauerhaften Resonanzbetrieb zu ermöglichen, kann die Resonanzfrequenz der Festklopfvorrichtung 1 in Abhängigkeit von der Klopffrequenz stufenlos oder gestuft verändert werden und somit auf jede Klopffrequenz, die die Festklopfvorrichtung 1 im Klopfbetrieb einnehmen kann, synchronisiert werden. Die Anpassung der Resonanzfrequenz an die Klopffrequenz kann dabei während der Bearbeitung erfolgen, wobei hierzu vorzugsweise eine entsprechende (nicht dargestellte) Regelung mit Sensoren (z. B. zur Online-Messung der Klopffrequenz) vorgesehen ist, mit der eine vollautomatische Anpassung der Resonanzfrequenz an die Klopffrequenz mit hoher Genauigkeit und hinreichender Geschwindigkeit durchgeführt wird.The single figure shows the schematic structure of a fixed tapping device 1 that always, ie at every knocking frequency of the knocking device 1 , can be operated in resonance. To enable this permanent resonance operation, the resonance frequency of the fixed tapping device 1 depending on the knocking frequency are changed steplessly or stepped and thus on each Knocking frequency, which is the fixed tapping device 1 in the knocking mode can be synchronized. The adaptation of the resonant frequency to the knocking frequency can take place during processing, for which purpose preferably a corresponding regulation (not shown) with sensors (eg for online measurement of the knocking frequency) is provided, with which a fully automatic adaptation of the resonant frequency to the Knocking frequency is performed with high accuracy and sufficient speed.

Im Wesentlichen besteht die Festklopfvorrichtung 1 aus einem kugelförmigen Schlagkopf 3, der in Kontakt mit der zu bearbeitenden Metalloberfläche 2 positioniert ist und durch einen Aktor 4 in eine hubförmige Klopfbewegung (angedeutet durch den Doppelpfeil) versetzt wird. Der Schlagkopf 3 ist hierzu über einen Träger 8, der in einer Lagerung 9 vertikal verschiebbar geführt ist, mit einem Kopfstück 7 verbunden, das wiederum fest am stirnseitigen Ende des stabförmigen Aktors 4 angebracht ist. Der stabförmige Aktor 4 erzeugt eine vertikale, mechanische Schwingbewegung, die über das Kopfstück 7 an den koaxial zum Aktor 4 angeordneten Träger 8 und schließlich an den Schlagkopf 3 übertragen wird, um auf die Metalloberfläche 2 klopfend einzuwirken.In essence, there is the fixed tapping device 1 from a spherical head 3 in contact with the metal surface to be processed 2 is positioned and by an actor 4 in a stroke-shaped knocking motion (indicated by the double arrow) is added. The blow head 3 this is about a carrier 8th in a storage 9 vertically slidably guided, with a head piece 7 connected, in turn, fixed to the front end of the rod-shaped actuator 4 is appropriate. The rod-shaped actuator 4 creates a vertical, mechanical swinging motion that passes over the head piece 7 to the coaxial with the actuator 4 arranged carrier 8th and finally to the blowhead 3 is transferred to the metal surface 2 tapping.

Der Schlagkopf 3 wird dabei vom einachsig wirkenden Aktor 4 in eine lineare Schwingbewegung mit einer vom Aktor 4 bestimmten Schwingfrequenz (im Folgenden Klopffrequenz genannt) versetzt, wobei diese Klopffrequenz je nach zu bearbeitendem Werkstück in Abhängigkeit von der kundenseitig gewünschten Oberflächengüte und der aus Wirtschaftlichkeitsgründen einzuhaltenden Bearbeitungsdauer variieren kann.The blow head 3 is thereby the uniaxial actor 4 in a linear swinging motion with one from the actuator 4 certain frequency of oscillation (hereinafter referred to as knocking frequency), said knocking frequency depending on the workpiece to be machined depending on the customer desired surface quality and to be complied with for economic reasons processing time can vary.

Die Festklopfvorrichtung 1 und das zu bearbeitende Werkstück bilden ein elektromechanisches Schwingsystem, wobei es aus mathematisch-simulativen und experimentellen Analysen bekannt ist, dass die notwendige Antriebsleistung minimal wird, wenn ein solches Schwingsystem in seiner Resonanzfrequenz (Eigenfrequenz) angeregt bzw. angetrieben wird. Ist demzufolge die Resonanzfrequenz genau oder annähernd genau an die eingestellte Klopffrequenz angepasst, so genügt bereits eine minimale Antriebsleistung des Aktors 4, um den Schlagkopf 3 bei der jeweiligen Klopffrequenz zu einer Schwingung mit einer bestimmten Hubamplitude anzuregen. In einem solchen Resonanzbetrieb ist daher die Effizienz der Leistungsübertragung vom Aktor 4 auf den Schlagkopf 3 auf ein Maximum optimiert worden, während Verluste durch Wärmeentwicklung im Aktor 4, wie sie im Normalbetrieb auftreten, auf ein Minimum reduziert worden sind, so dass eine deutliche Verbesserung der Wirtschaftlichkeit des Festklopfverfahrens erzielt wird.The tapping device 1 and the workpiece to be machined form an electromechanical vibration system, and it is known from mathematical-simulative and experimental analyzes that the necessary drive power becomes minimal when such a vibration system is excited in its resonance frequency (natural frequency). Consequently, if the resonant frequency is matched exactly or approximately exactly to the set knock frequency, then a minimum drive power of the actuator is sufficient 4 to the blow head 3 at the respective knock frequency to excite a vibration with a certain stroke amplitude. In such a resonance mode, therefore, the efficiency of the power transmission from the actuator 4 on the blow head 3 been optimized to a maximum while losses due to heat generation in the actuator 4 , as they occur in normal operation, have been reduced to a minimum, so that a significant improvement in the economics of Festklopfverfahrens is achieved.

Da allerdings die jeweilige Klopffrequenz, mit der die Festklopfvorrichtung 1 betrieben wird, zur Herstellung eines je nach Anwendungsfall variierenden Kompromisses zwischen Oberflächengüte und Bearbeitungsdauer über einen weiten Frequenzbereich (typischerweise zwischen 100 und 500 Hz) immer frei veränderbar bleiben soll, ist es nicht möglich, die Vorrichtung lediglich auf eine bestimmte Klopffrequenz einzustellen, die der Resonanzfrequenz des Systems entspricht. Um vielmehr unabhängig von der eingestellten Klopffrequenz immer einen Betrieb in Eigenresonanz, d. h. Schlagkopf 3 schwingt jeweils in Resonanzfrequenz, zu erhalten, wird daher erfindungsgemäß vorgeschlagen, die Resonanzfrequenz der Festklopfvorrichtung 1 zu verändern und auf die jeweilige, beliebig wählbare Klopffrequenz der Festklopfvorrichtung 1 einzustellen.Since, however, the respective knocking frequency with which the fixed tapping device 1 is operated, for the production of a varying depending on the application compromise between surface quality and processing time over a wide frequency range (typically between 100 and 500 Hz) should always be freely adjustable, it is not possible to set the device only to a certain knock frequency, the resonant frequency of the system. Rather, independent of the set knocking frequency always a operation in self-resonance, ie impact head 3 each resonates in resonant frequency to obtain, is therefore proposed according to the invention, the resonant frequency of the fixed tapping device 1 and to the respective, arbitrarily selectable knocking frequency of the fixed tapping device 1 adjust.

Aufgrund der vorhandenen mechanischen Dämpfung (u. a. bedingt durch die plastische Verformung der Werkstückoberfläche 2) verfügt das aus Festklopfvorrichtung 1 und Werkstück bestehende Schwingsystem über eine Dämpfung und somit über eine Resonanzfrequenz, bei der die maximale Leistung vom Erreger (Aktor 4) zum Schwinger (Schlagkopf 3) übertragen wird.Due to the existing mechanical damping (partly due to the plastic deformation of the workpiece surface 2 ) has a fixed knocking device 1 and workpiece existing vibration system via an attenuation and thus a resonant frequency at which the maximum power from the exciter (actuator 4 ) to the oscillator (Schlagkopf 3 ) is transmitted.

Zur stufenlosen Einstellung dieser Resonanzfrequenz in Abhängigkeit von der Klopffrequenz umfasst die erfindungsgemäße Festklopfvorrichtung 1 eine Feder 5, die im kinematischen Sinne parallel zum Aktor 4 angeordnet ist. Die als Druckfeder ausgebildete Feder 5 ist dabei zwischen dem Kopfstück 7, das den stabförmigen Aktor 4 stirnseitig nach oben zum Träger 8 und Schlagkopf 3 hin begrenzt, und dem Fußstück 6, das auf der dem Schlagkopf 3 abgewandten unteren Stirnseite des Aktors 4 angebracht ist, verspannt.For stepless adjustment of this resonance frequency as a function of the knocking frequency, the fixed-tapping device according to the invention comprises 1 a feather 5 , in the kinematic sense parallel to the actuator 4 is arranged. The trained as a compression spring spring 5 is between the head piece 7 that the rod-shaped actuator 4 front side up to the carrier 8th and blow head 3 limited to, and the foot piece 6 that on the hit head 3 remote from the lower end face of the actuator 4 is attached, braced.

Die Druckfeder 5 ist bevorzugterweise so weit zwischen Kopf- und Fußstück 7, 6 vorkomprimiert, dass sie über das Kopfstück 7 und den Träger 8 eine definierte, gegen die Werkstückoberfläche 2 gerichtete Vorspannkraft auf den Schlagkopf 3 überträgt, so dass die Schlagkraft des Schlagkopfes 3 gegen die Werkstückoberfläche 2 weiter erhöht wird. Die Druckfeder 5 und der Aktor 4 sind dabei so zueinander ausgerichtet, dass die vom Aktor 4 auf den Schlagkopf 3 ausgeübte Anregungskraft parallel zu der von der Druckfeder 5 auf den Schlagkopf 3 ausgeübten Vorspannkraft wirkt.The compression spring 5 is preferably so far between the head and foot 7 . 6 precompressed that over the head piece 7 and the carrier 8th a defined, against the workpiece surface 2 directed preload force on the impact head 3 transmits, so the impact of the impact head 3 against the workpiece surface 2 is further increased. The compression spring 5 and the actor 4 are aligned with each other so that the actor 4 on the blow head 3 applied excitation force parallel to that of the compression spring 5 on the blow head 3 exerted biasing force acts.

Im Vorangehenden wurde unter Bezugnahme auf das in der einzigen Zeichnung dargestellte Ausführungsbeispiel der Einbau einer Druckfeder 5 in die Festklopfvorrichtung 1 beschrieben. Jedoch kann das in der Festklopfvorrichtung integrierte Federelement auch auf andere Weise, z. B. als Zug-Druck-Feder, als Zugfeder, als Torsionsfeder oder gar als elastische Membran oder Band oder dergleichen, ausgestaltet sein.In the foregoing, with reference to the embodiment shown in the single drawing, the installation of a compression spring 5 in the festooning device 1 described. However, the integrated in the Festklopfvorrichtung spring element in other ways, for. B. as a train-pressure spring, as a tension spring, as a torsion spring or even as elastic membrane or band or the like, be configured.

Die Resonanzfrequenz eines Feder-Masse-Systems, wie der hier beschriebenen Festklopfvorrichtung 1, ist in erster Linie eine Funktion der Steifigkeit und der effektiven Masse des Systems, wobei die Resonanzfrequenz umso niedriger ist, je geringer die Steifigkeit und je größer die schwingende Masse des Systems ist.The resonant frequency of a spring-mass system, such as the fixed tapping device described here 1 is primarily a function of the stiffness and effective mass of the system, the lower the stiffness and the greater the oscillating mass of the system, the lower the resonant frequency.

In der hier dargestellten Ausführungsform wird ein Betreiben der Festklopfvorrichtung 1 in Resonanz dadurch ermöglicht, dass die Steifigkeit des Systems verändert wird. Hierzu wird als Feder 5 eine in ihrer Federsteifigkeit stufenlos einstellbare mechanische Feder verwendet. Stufenlos heißt vorliegend, dass eine gewünschte Steifigkeit einstellbar ist. Derartige Federelemente 5 mit stufenlos einstellbarer Federsteifigkeit sind bekannt, wobei eine solch variable Steifigkeitseinstellung bei mechanischen Federn beispielsweise über eine Veränderung der Vorspannung bei nichtlinearer Federkennlinie des Federelementes, über eine Verschiebung eines Lagerungspunktes des Federelementes oder über eine sonstige Veränderung der Federgeometrie erreicht werden kann, und wobei zur Einhaltung des Resonanzzustandes die Federsteifigkeit über eine entsprechende Steuerung oder Regelung kontinuierlich überprüft und gegebenenfalls mittels entsprechender mikromechanischer Aktoren angepasst werden kann.In the embodiment illustrated here, an operation of the fixed tapping device 1 in resonance by allowing the rigidity of the system to be changed. This is done as a spring 5 used in their spring stiffness infinitely adjustable mechanical spring. Stepless in this case means that a desired stiffness is adjustable. Such spring elements 5 with continuously adjustable spring stiffness are known, with such a variable stiffness adjustment can be achieved in mechanical springs, for example via a change in the bias in non-linear spring characteristic of the spring element, a shift of a bearing point of the spring element or any other change in the spring geometry, and wherein to comply with Resonance state, the spring stiffness via a corresponding control or regulation continuously checked and optionally adjusted by means of appropriate micromechanical actuators.

Aus der jeweils eingestellten Federsteifigkeit ergibt sich in Verbindung mit der schwingenden Masse, anteilig gebildet durch die Masse des Schlagkopfes 3, des Trägers 8, des Kopf- und Fußstückes 7, 6, des Aktors 4 und der Feder 5, jeweils eine mechanische Eigenfrequenz. Unter Berücksichtigung der vorhandenen mechanischen Dämpfung kann schließlich aus dieser Eigenfrequenz die Resonanzfrequenz des Schwingsystems berechnet werden. Demzufolge besteht zwischen der frei einstellbaren Federsteifigkeit des Federelementes 5 und der jeweiligen Resonanzfrequenz ein direkter Zusammenhang und daher kann über eine stufenlose Verstellung der Federsteifigkeit auch eine stufenlose Veränderung der Resonanzfrequenz der Festklopfvorrichtung 1 erreicht werden.From the respectively set spring stiffness results in connection with the oscillating mass, proportionately formed by the mass of the impact head 3 , the vehicle 8th , the head and foot piece 7 . 6 , the actor 4 and the spring 5 , each a mechanical natural frequency. Taking into account the existing mechanical damping, the resonance frequency of the oscillating system can finally be calculated from this natural frequency. Consequently, there is between the freely adjustable spring stiffness of the spring element 5 and the respective resonance frequency, a direct relationship and therefore can via a continuous adjustment of the spring stiffness and a stepless change in the resonant frequency of the fixed tapping device 1 be achieved.

Die Verstellung der Federsteifigkeit kann auch gestuft, also in diskreten kleinen Schritten erfolgen, wobei die Resonanzfrequenz dementsprechend auch gestuft veränderbar ist, um sie mittels einer entsprechenden Regeleinrichtung ausreichend nah an die Soll-Resonanzfrequenz, die der jeweiligen Klopffrequenz der Vorrichtung 1 entspricht, heranzubringen.The adjustment of the spring stiffness can also be stepped, that is, in discrete small steps, wherein the resonant frequency is accordingly also stepwise variable to them by means of a corresponding control device sufficiently close to the target resonant frequency, the respective knocking frequency of the device 1 corresponds to bring.

Die Feder 5 ist kinematisch parallel zu dem Aktor 4 angeordnet, indem sie parallel zu der Anregungskraft des Aktors 4 eine entsprechende Stellkraft auf den Schlagkopf 3 ausübt. Die Feder 5 kann jedoch auch kinematisch seriell zu dem Aktor 4, beispielsweise koaxial zu dem Aktor 4, entweder auf der dem Schlagkopf 3 zugewandten oder abgewandten Seite, angeordnet werden, um die Hubamplitude des Schlagkopfes 3 aktiv miteinzustellen, wobei auch bei einer solchen Anordnung durch eine Verstellung der Federsteifigkeit eine Veränderung der Resonanzfrequenz erreicht wird.The feather 5 is kinematically parallel to the actuator 4 arranged by being parallel to the excitation force of the actuator 4 a corresponding force on the impact head 3 exercises. The feather 5 However, it can also be kinematically serial to the actuator 4 , For example, coaxial with the actuator 4 , either on the hit head 3 facing or opposite side, are arranged to the stroke amplitude of the impact head 3 miteinzustellen active, with a change in the resonance frequency is achieved even with such an arrangement by adjusting the spring stiffness.

Die Parallelschaltung von Feder 5 und Aktor 4 ist zudem nicht auf die in der Figur schematisch dargestellte Anordnung beschränkt. Statt, wie in der Figur gezeigt, jeweils parallel versetzt nebeneinander zwischen Kopf- und Fußstück 7, 6 eingefügt zu sein, kann die Feder 5 auch konzentrisch-koaxial um den Aktor 4 herum angeordnet sein, was zu einem noch kompakteren Aufbau der Festklopfvorrichtung 1 führen würde.The parallel connection of spring 5 and actor 4 is also not limited to the arrangement shown schematically in the figure. Instead, as shown in the figure, each offset parallel next to each other between the head and foot 7 . 6 Being inserted can be the spring 5 also concentric-coaxial around the actuator 4 be arranged around, resulting in an even more compact construction of the Festklopfvorrichtung 1 would lead.

Wesentlich ist nur, dass die Federsteifigkeit dieser in unterschiedlichster Weise in der Festklopfvorrichtung 1 einbaubaren Feder 5 gezielt einstellbar ist, um die Resonanzfrequenz auf die Klopffrequenz der Festklopfvorrichtung 1 abzustimmen und so die Vorrichtung 1 bei jeder Klopffrequenz gezielt in Resonanz zu betreiben. Dadurch, dass die erfindungsgemäße Festklopfvorrichtung 1 in jedem Betriebspunkt auf ihrer Resonanzfrequenz arbeitet, wird die Antriebsleistung des Aktors 4 auf ein Minimum reduziert und die energetischen Verluste (z. B. durch Wärmeentwicklung im Aktor 4) werden gleichzeitig gesenkt. Auf eine gegebenenfalls im Nicht-Resonanzbetrieb erforderliche Zusatzeinrichtung zur Kühlung der Festklopfvorrichtung 1 kann somit entweder gänzlich verzichtet werden oder zumindest wird der Kühlaufwand deutlich reduziert.It is only important that the spring stiffness of these in different ways in the Festklopfvorrichtung 1 installable spring 5 is selectively adjustable to the resonant frequency to the knocking frequency of the fixed tapping device 1 to tune and so the device 1 Targeted resonance at each knock frequency. Characterized in that the Festklopfvorrichtung invention 1 operates at its operating frequency at its resonance frequency, the drive power of the actuator 4 reduced to a minimum and the energy losses (eg due to heat development in the actuator 4 ) are lowered at the same time. On a possibly required in non-resonant operation additional device for cooling the fixed tapping device 1 can thus be dispensed with entirely or at least the cooling effort is significantly reduced.

Der durch die Verstellung der Federsteifigkeit erhaltene Verstellbereich für die Resonanzfrequenz ist zumindest so groß, dass er den gesamten Bereich der Klopffrequenzen abdeckt, die von der Festklopfvorrichtung 1 im Betriebsmodus genutzt werden. So kann die Festklopfvorrichtung 1 auch bei variablen Klopffrequenzen jederzeit im energetisch optimalen Bereich betrieben werden.The adjustment range for the resonance frequency obtained by the adjustment of the spring stiffness is at least so great that it covers the entire range of the knocking frequencies that the fixed tapping device has 1 be used in the operating mode. So can the fixed tapping device 1 be operated at variable knock frequencies at any time in the energetically optimal range.

Dieser Vorteil kann insbesondere dann voll ausgeschöpft werden, wenn die Resonanzfrequenz stufenlos einstellbar ist, indem die Festklopfvorrichtung 1 beispielsweise eine in ihrer Federsteifigkeit stufenlos verstellbare Feder 5 aufweist, so dass die Resonanzfrequenz, z. B. über eine entsprechende Regelung, möglichst exakt an den Wert der Klopffrequenz angeglichen werden kann.This advantage can be fully exploited especially when the resonance frequency is infinitely adjustable by the fixed tapping device 1 For example, a steplessly adjustable spring stiffness 5 has, so that the resonant frequency, z. B. via a corresponding regulation, as closely as possible to the value of the knocking frequency can be adjusted.

Der Aktor 4 ist in der einzigen Figur aus Vereinfachungsgründen als sich stabförmig in vertikaler Richtung erstreckendes Gebilde dargestellt worden, das eine in seiner axialen Längserstreckungsrichtung wirkende, gepulste Stoßkraft generiert, die über Kopfstück 7 und Träger 6 an den Schlagkopf 3 übertragen wird, um diesen in eine vertikal schwingende Hubbewegung zu versetzen (angedeutet durch den Doppelpfeil). Zur Anregung des Schlagkopfes 3 kann prinzipiell jeder Aktor 4 verwendet werden, mit dem hochdynamische Schwingungskräfte erzeugt werden können.The actor 4 is in the single figure for reasons of simplification as rod-shaped in the vertical direction extending structure has been shown, which generates an acting in its axial longitudinal direction, pulsed impact force, the head piece 7 and carriers 6 to the blow head 3 is transmitted to put this in a vertically oscillating lifting movement (indicated by the double arrow). To excite the impact head 3 In principle, every actuator can 4 can be used with the highly dynamic vibration forces can be generated.

Vorzugsweise werden jedoch piezoelektrische Aktoren eingesetzt, die extrem feine Bewegungen im Sub-Nanometer-Bereich ausführen und dabei gleichzeitig sehr große Stellkräfte von mehreren 10 kN erzeugen können. Für die in der Figur illustrierte Anbindung des Aktors 4 wäre es dabei insbesondere von Vorteil, den piezoelektrischen Aktor 4 in Form eines axial wirkenden Piezostapels auszuführen, die auch unter den Bezeichnungen „Piezo-Stoßgeneratoren” bzw. „Piezostäbe” bekannt sind und in axialer Richtung wirkende Stoßwellen zur Schwingungsanregung nachgeschalteter Komponenten erzeugen.Preferably, however, piezoelectric actuators are used, which perform extremely fine movements in the sub-nanometer range and at the same time can generate very large actuating forces of several 10 kN. For the connection of the actuator illustrated in the figure 4 It would be particularly advantageous, the piezoelectric actuator 4 in the form of an axially acting piezo stack, which are also known under the designations "piezoelectric shock generators" or "piezoelectric rods" and produce shock waves acting in the axial direction for vibrational excitation of downstream components.

Zwar besitzt die Festklopfvorrichtung 1, wie jedes andere mechanische System, Resonanzfrequenzen, die durch eine entsprechende konstruktive Auslegung der Vorrichtung 1 (z. B. Veränderung der Masse, der Masseverteilung, der Steifigkeit) sogar in den Betriebsbereich (d. h. den Klopffrequenzbereich) der Festklopfvorrichtung 1 verlegt werden können; jedoch ist durch eine solche konstruktive Vorabauslegung der Vorrichtung 1 eine Veränderung der Resonanzfrequenz nur einmalig möglich und im späteren Betrieb sind die Resonanzfrequenzen nicht mehr veränderbar und nur von den System- und Umgebungsbedingungen abhängig.Although possesses the Festklopfvorrichtung 1 Like any other mechanical system, the resonant frequencies are determined by appropriate design of the device 1 (eg, change in mass, mass distribution, stiffness) even in the operating range (ie the knock frequency range) of the fixed tapping device 1 can be moved; However, by such a constructive Vorabauslegung the device 1 a change in the resonance frequency only once possible and in later operation, the resonance frequencies are no longer changeable and only on the system and environmental conditions dependent.

Durch die bei der erfindungsgemäßen Festklopfvorrichtung 1 erstmals vorgeschlagene Veränderbarkeit und Einstellbarkeit der Resonanzfrequenzen der Vorrichtung 1 wird es aber nun möglich, die Klopffrequenzen der Festklopfvorrichtung 1 frei zu wählen und dabei trotzdem jederzeit einen energetisch vorteilhaften Resonanzbetrieb der Vorrichtung 1 aufrechtzuerhalten.By in the inventive Festklopfvorrichtung 1 first proposed variability and adjustability of the resonant frequencies of the device 1 But it is now possible, the knocking frequencies of Festklopfvorrichtung 1 to choose freely and still at any time an energetically advantageous resonance mode of the device 1 maintain.

Zur Resonanzfrequenzänderung wurde mit Bezug auf die einzige Figur eine Variation der Federsteifigkeit einer in der Vorrichtung 1 verbauten Zusatzfeder 5 als besonders vorteilhafte, weil einfach zu realisierende Möglichkeit in den vorangehenden Abschnitten detailliert erläutert. Jedoch wäre die erwünschte Resonanzfrequenzänderung auch über eine Variation der schwingungsfähigen Masse bzw. der Massenträgheit der Festklopfvorrichtung 1 zu erreichen. Eine Anpassung der Massenträgheit zur Resonanzfrequenzeinstellung kann beispielsweise durch in die Festklopfvorrichtung 1 integrierte bewegliche Schieber- oder Schlittenelemente erzielt werden, mit welchen die Massenverteilung und somit Trägheit der Vorrichtung 1 entsprechend geändert werden kann.With respect to the resonance frequency change, with reference to the single figure, a variation in the spring stiffness of one in the apparatus became 1 built-in auxiliary spring 5 as a particularly advantageous, because easy to implement possibility explained in detail in the preceding sections. However, the desired resonance frequency change would also be via a variation of the oscillatory mass or the inertia of the fixed-tapping device 1 to reach. An adaptation of the inertia for resonant frequency adjustment, for example, by in the Festklopfvorrichtung 1 integrated movable slide or slide elements are achieved, with which the mass distribution and thus inertia of the device 1 can be changed accordingly.

Zusammenfassend lässt sich feststellen, dass die Verwendung einer erfindungsgemäßen Festklopfvorrichtung 1 gegenüber der Verwendung herkömmlicher Vorrichtungen den entscheidenden Vorteil bietet, dass das damit durchgeführte Festklopfverfahren erheblich kostengünstiger ist, da keine oder nur geringe Verlustleistungen auftreten und daher mit einer deutlich reduzierten Antriebsleistung gleich gute oder gar bessere Bearbeitungsgenauigkeiten bei der Glättung und/oder Verfestigung metallischer Oberflächen 2, wie z. B. bei der Fertigbearbeitung von Umformwerkzeugen, Spitzgießwerkzeugen und anderen komplexen Formen, erzielt werden.In summary, it can be stated that the use of a fixed tapping device according to the invention 1 compared to the use of conventional devices offers the decisive advantage that the thus carried out fixed knocking process is considerably cheaper, since no or only low power losses occur and therefore with a significantly reduced drive power equally good or even better machining accuracies in the smoothing and / or solidification of metallic surfaces 2 , such as As in the finishing of forming tools, injection molds and other complex shapes, achieved.

Claims

Tapping device ( 1 ) for the treatment of a metallic workpiece surface ( 2 ) with a swingable impact head ( 3 ) for tapping on the workpiece surface ( 2 ) and an actuator ( 4 ) for exciting the oscillatory impact head ( 3 ) to a vibration with a knocking frequency, characterized in that a resonant frequency of the fixed tapping device ( 1 ) and the respective knocking frequency of the fixed tapping device ( 1 ) is adjustable.

Tapping device according to claim 1, characterized in that the resonant frequency of the fixed tapping device ( 1 ) is infinitely variable and thus within the range of change to any knock frequency is adjustable.

Tapping device according to claim 1, characterized in that the resonant frequency can be varied in steps as a function of the knocking frequency.

Tapping device according to one of claims 1 to 3, characterized in that the device ( 1 ) at least one spring element ( 5 ) and the change in the resonance frequency by a change in the rigidity of this at least one spring element ( 5 ) he follows.

Tapping device according to claim 2 and 4, characterized in that the stiffness of the spring element ( 5 ) is infinitely adjustable.

Tapping device according to claim 4 or 5, characterized in that the at least one spring element ( 5 ) parallel to the actuator ( 4 ) is arranged.

Tapping device according to one of claims 4 to 6, characterized in that the actuator ( 4 ) is rod-shaped and frontally between a the blow head ( 3 ) facing away foot piece ( 6 ) and a blow head ( 3 ) facing headpiece ( 7 ) is arranged.

Tapping device according to claim 7, characterized in that the at least one spring element ( 5 ) is formed as a compression spring, which between the foot and the head piece ( 6 . 7 ) is provided to over the header ( 7 ) a biasing force on the impact head ( 3 ) exercise.

Tapping device according to claim 8, characterized in that the from the actuator ( 4 ) on the percussion head ( 3 ) exerted parallel to that of the compression spring ( 5 ) exerted biasing force acts.

Tapping device according to one of claims 1 to 3, characterized in that the change in the resonant frequency by a change in the oscillatory mass of Festklopfvorrichtung ( 1 ) he follows.

Tapping device according to one of claims 1 to 3, characterized in that the change in the resonance frequency by a change in the inertia of the fixed tapping device ( 1 ) he follows.

Tapping device according to one of claims 1 to 11, characterized in that the device ( 1 ) comprises a control, wherein by the regulation the resonance frequency of the fixed tapping device ( 1 ) is continuously adjusted to match the knocking frequency of the tapping device ( 1 ) corresponds.

Tapping device according to one of claims 1 to 12, characterized in that the actuator ( 4 ) is designed as a piezoelectric actuator, in particular as an axially acting piezo stack.

Tapping device according to one of claims 1 to 12, characterized in that the actuator ( 4 ) is designed as a pneumatic actuator.

Tapping device according to one of claims 1 to 12, characterized in that the actuator ( 4 ) is designed as an electrodynamic actuator.

Tapping device according to one of claims 1 to 15, characterized in that the vibration of the impact head ( 3 ) is carried out in the form of a vertical lifting movement.

Tapping device according to claim 16, characterized in that the actuator ( 4 ) via a carrier ( 8th ) coaxial with the impact head ( 3 ) connected is.

Tapping device according to claim 17, characterized in that the carrier ( 8th ) displaceable in a storage ( 9 ) is guided.

Use of a fixed tapping device according to one of claims 1 to 18 for smoothing and / or solidifying a metallic workpiece surface ( 2 ).