DE102014206057A1

DE102014206057A1 - Workpiece machining system and method for machining a workpiece

Info

Publication number: DE102014206057A1
Application number: DE102014206057.5A
Authority: DE
Inventors: Jürgen Roser
Original assignee: Supfina Grieshaber GmbH and Co KG
Current assignee: Supfina Grieshaber GmbH and Co KG
Priority date: 2014-03-31
Filing date: 2014-03-31
Publication date: 2015-10-01

Abstract

Eine Vorrichtung oder ein Verfahren zum spanabhebenden Bearbeiten eines Werkstückes mit einer Werkstückaußenseite, in welcher mindestens eine um die Werkstückachse umlaufende rillenförmige Vertiefung eingebracht ist, ist es vorgesehen, ein Werkzeug in der Form eines Riemens einzusetzen, welcher als Tragabschnitt für ein Bearbeitungsband vorgesehen ist. Dieses Bearbeitungsband ist so ausgestaltet, dass es der rillenförmigen Vertiefung gut folgen kann.An apparatus or a method for machining a workpiece with a workpiece outer side, in which at least one groove-shaped recess running around the workpiece axis is introduced, is provided using a tool in the form of a belt, which is provided as a support section for a machining band. This processing band is designed so that it can follow the groove-shaped depression well.

Description

Die Erfindung betrifft ein Werkstückbearbeitungssystem und Verfahren zum spanabhebenden Bearbeiten eines Werkstückes, insbesondere zum Feinbearbeiten einer Welle mit rillenartiger Oberfläche. The invention relates to a workpiece machining system and method for machining a workpiece, in particular for fine machining a shaft with groove-like surface.

Bei bekannten Werkstückbearbeitungsmaschinen werden Werkzeuge zum Feinbearbeiten eingesetzt welche üblicherweise aus Finishsteinen oder Finishbändern bestehen. Solche Finishsteine sind aus einem abrasiv wirkenden Material hergestellt, welches gegen die Oberfläche angedrückt wird. Diese Finishsteine werden der zu bearbeitenden Oberfläche in der Form angepasst. Somit ist mit diesen Finishsteinen eine sehr genaue Positionierung des Werkstückes relativ zur Oberfläche der rillenförmigen Vertiefung erforderlich. Auch ist nur eine kleinere Schnittleistung zu erzielen. In known workpiece processing machines tools are used for finishing, which usually consist of finishing stones or finishing tapes. Such finishing stones are made of an abrasive material, which is pressed against the surface. These finishing stones are adapted to the surface to be processed in the mold. Thus, with these finishing stones a very accurate positioning of the workpiece relative to the surface of the groove-shaped depression is required. Also, only a smaller cutting performance can be achieved.

Bei den bekannten Finishbandbearbeitungsmethoden ist es nicht möglich, diese Bänder so anzuordnen, dass es möglich ist über einen größeren Eingriff in der zu bearbeitenden Rille anzuordnen. In the known finishing tape processing methods, it is not possible to arrange these tapes so that it is possible to arrange over a larger engagement in the groove to be machined.

Die EP2636482A1 beschreibt ein Werkstückbearbeitungssystem, welches die oben genannten Nachteile behebt. Es wird ein Feinstbearbeitungswerkzeug beschrieben, welches mit einer Tragschicht und einer Wirkschicht ausgestattet ist. Nachteilig dieser Lösung ist der aufwendige Herstellprozess dieses Feinstbearbeitungswerkzeuges. Auch eine wirtschaftliche Nachführung von unverbrauchter Wirkschicht lässt sich nicht zuverlässig regeln. The EP2636482A1 describes a workpiece processing system which overcomes the above disadvantages. A superfinishing tool is described, which is equipped with a base layer and an effective layer. The disadvantage of this solution is the complex manufacturing process of this superfinishing tool. Even an economic tracking of unused active layer can not be reliably controlled.

Vor diesem Hintergrund liegt die Aufgabe zugrunde, ein Feinstbearbeitungswerkzeug zu schaffen welches es ermöglicht in weiten Bereichen der Werkstückoberfläche in Form von Rillen zu folgen und neues Wirkmaterial bandförmig zuzuführen. Against this background, the object is to provide a superfinishing tool which makes it possible to follow in wide areas of the workpiece surface in the form of grooves and to supply new active material band-shaped.

Zur Lösung dieser Aufgabe führen die Lehren der unabhängigen Patentansprüche, die Unteransprüche geben günstige Weiterbildungen an. To achieve this object, the teachings of the independent claims, the dependent claims indicate favorable developments.

Erfindungsgemäß wird der Materialabtrag also weiterhin mit einem um das Werkstück umschlingenden Band erfolgen. Dieses Band ist aber erfindungsgemäß so geformt, das es sich gut an die Oberfläche anpassen kann. Auch ist weiterhin ein Feinstbearbeitungswerkzeug in der Form eines Riemens, oder einer der Form folgenden starren Einrichtung vorgesehen. Ein solches Andruckelement sollte möglichst aus einem flexiblen oder auch teilflexiblen Material bestehen um eine gleichmäßige Andruckkraft des Bearbeitungsbandes zu erreichen. According to the invention, the removal of material will thus continue to take place with a band looping around the workpiece. However, this band is inventively shaped so that it can adapt well to the surface. Also, a microfinishing tool in the form of a belt or a rigid device following the mold is further provided. Such a pressure element should as possible consist of a flexible or partially flexible material to achieve a uniform pressure force of the machining belt.

Bei einem Andrückelement welches starr ausgeführt ist, wird die Nachgiebigkeit über das speziell geformte Band realisiert. Auch für diesen Fall ist wiederum ein gleichmäßiger Abtrag gewährleistet. In a pressure element which is rigid, the compliance is realized on the specially shaped band. Again, a uniform removal is guaranteed for this case.

Durch die zu bearbeitende Rille in dem Werkstück ist es außerordentlich schwierig ein Bearbeitungswerkzug zu gestalten welches dieser Rille folgen kann und ein Wirkmaterial selbstständig nachführt. Üblicherweise werden hier Finishsteine verwendet welche die Form der Rille eingearbeitet ist. Die Finishbänder haben generell den Vorteil, dass es nach Abschluss oder im Verlauf eines Bearbeitungszyklus weitergefördert werden kann. Dies hat den Vorteil gegenüber den Finishsteinen, dass für jedes Werkstück absolut identische Schneidbedingungen von Anfang an geschaffen werden. So zeichnet sich die Bearbeitung mit dem Finishband durch außerordentlich gut reproduzierbare Ergebnisse aus. Due to the groove to be machined in the workpiece, it is extremely difficult to make a Bearbeitungswerkzug which can follow this groove and automatically tracks a knit material. Usually here are used finishing stones which the shape of the groove is incorporated. The finishing tapes generally have the advantage that they can be conveyed after completion or during a processing cycle. This has the advantage over the finishing stones that absolutely identical cutting conditions are created right from the start for each workpiece. Thus, the processing with the finishing belt is characterized by extraordinarily reproducible results.

Finishbänder oder auch Superfinishbänder bestehen generell aus der Unterlage der sogenannten Tragschicht und aus der aus Körnern und Bindemittel bestehenden Wirkschicht. Finishing tapes or superfinishing tapes generally consist of the base of the so-called support layer and of the active layer consisting of grains and binder.

Die Tragschicht ist ein homogener, reißfester und dehnungsarmer Film, meist aus Polyester. Diese Tragschicht dient als Träger für den Korn-Bindemittel-Aufbau. Es ist auch möglich Gewebe oder Papierunterlagen als Träger zu verwenden. Diese Gewebe oder Papierunterlagen sind allerdings stark kompressibel und es erfolgt kein konstanter Bearbeitungseingriff. So führen die stark kompressiblen Bänder zu einer Beeinträchtigung der Oberfläche durch Kratzer oder Rautiefenstreuungen. Die üblich verwendeten Superfinishbänder mit inkompressibler Tragschicht stehen für eine hohe Widerholgenauigkeit der geometrischen Ergebnisse. Allerdings lassen sich diese Bänder nicht für Werkstücke mit Rille einsetzen, da die starre bandförmige Tragschicht nicht der Rillenstruktur dem Werkstück folgen kann. Hierzu sind Maßnahmen wie seitliche Einschnitte oder Aussparungen im Band vorzunehmen. Es ist auch möglich ein elastisches Band zu verwenden welches der Kontur der Rille gut folgen kann, so dass im Idealfall die Oberfläche der rillenförmigen Vertiefung über die gesamte Breite des Vertiefungsprofils hinweg bearbeitbar ist. Es ist aber auch möglich, dass das Band kleinere Abmessungen hat als das Vertiefungsprofil. The base layer is a homogeneous, tear-resistant and low-stretch film, usually made of polyester. This support layer serves as a carrier for the grain-binder structure. It is also possible to use tissue or paper underlays as a carrier. However, these fabrics or paper underlays are highly compressible and there is no constant machining operation. Thus, the highly compressible tapes lead to a deterioration of the surface due to scratches or surface roughness. The commonly used superfinishing tapes with incompressible support layer stand for a high repeatability of the geometric results. However, these tapes can not be used for workpieces with grooves, since the rigid belt-shaped support layer can not follow the groove structure of the workpiece. For this purpose, measures such as lateral cuts or recesses in the band are to be made. It is also possible to use an elastic band which can follow the contour of the groove well, so that in an ideal case the surface of the groove-shaped depression can be machined over the entire width of the recess profile. But it is also possible that the tape has smaller dimensions than the recess profile.

Die Wirkschicht wird auf die Tragschicht aufgebracht. Dies erfolgt durch das Aufbringen einer einzigen Kornschicht einheitlicher Größe auf die Tragschicht. Die Körner bestehen wie bei dem Werkzeug Stein üblicherweise aus Edelkorund (Aluminiumoxid), Siliziumkarbid, Sinterkorund, CBN (kubisch kristallines Bornitrid) oder Diamant. Das Bindemittel auf Kunstharzbasis sorgt für die Verankerung des Korns auf der Tragschicht. Dies ermöglicht die optimale Finishleistung und andererseits kann ein Kühlschmiermittel auf Öl-, Emulsion-, oder Wasserbasis verwendet werden, ohne das sich die Körner frühzeitig vom Band lösen. The active layer is applied to the base layer. This is done by applying a single grain layer of uniform size to the base layer. As with the stone tool, the grains are usually made of alumina (alumina), silicon carbide, sintered corundum, CBN (cubic crystalline boron nitride) or diamond. The binder based on synthetic resin ensures the anchoring of the grain on the base layer. This allows for optimum finish performance and, on the other hand, can be oil, emulsion or water based coolants can be used without the grains dissolve early on the tape.

Es ist darüber hinaus vorgesehen, dass der Wirkabschnitt des Bandes nicht nur entlang einer Profillinie mit der Oberfläche der rillenförmigen Vertiefung in Kontakt steht, wie es bei der Bearbeitung mit einem ebenen Finishband der Fall ist. Wenn ein ebenes Finishband quer zur Bandrichtung gekrümmt verläuft, kann es in einer zu der Bandrichtung parallelen Richtung nicht mehr gekrümmt werden. Wenn ein ebenes Band in einer zu der Bandrichtung parallelen Richtung gekrümmt wird, kann es in einer Richtung quer zu der Bandrichtung nicht mehr gekrümmt werden. Somit ist mit einem ebenen Band lediglich ein Linienkontakt zu einer mehrfach gekrümmten Werkstückoberfläche realisierbar. It is also contemplated that the operative portion of the band is not only in contact with the surface of the groove-like depression along a profile line, as is the case with a flat finishing belt. If a flat finishing belt is curved transversely to the belt direction, it can no longer be curved in a direction parallel to the belt direction. When a flat belt is curved in a direction parallel to the belt direction, it can not be curved in a direction transverse to the belt direction. Thus, with a flat band only a line contact to a multi-curved workpiece surface can be realized.

Bei dem erfindungsgemäßen Werkstückbearbeitungssystem steht der Wirkabschnitt entlang einer sich längs der rillenförmigen Vertiefung erstreckenden Kontaktfläche in Kontakt mit der Oberfläche der rillenförmigen Vertiefung, sodass der Riemen das Band innerhalb eines Umschlingungswinkels in Kontakt mit der Oberfläche der rillenförmigen Vertiefung steht. In the workpiece machining system of the present invention, the operative portion is in contact with the surface of the groove-shaped recess along a contact surface extending along the groove-shaped recess so that the belt contacts the tape within a wrap angle with the surface of the groove-shaped recess.

Eine solche Umschlingung des Finishbandes ist nur möglich indem es zum einen die Beschriebenen seitlichen Schlitzte oder Aussparungen aufweist um der Rille im Werkstück folgen zu können oder aus einem elastischen Material gefertigt ist, welches die Kontur in einem Flächenkontakt folgen kann. Such a looping of the finishing tape is only possible by having the described lateral slits or recesses on the one hand to follow the groove in the workpiece or is made of an elastic material which can follow the contour in a surface contact.

Die Umschlingung zwischen dem Riemen und dem Werkstück und der hierdurch bedingte Flächenkontakt führen zu einer Verbesserung der Rauheitswerte und zu einer Reduzierung der Welligkeit der Oberfläche der rillenförmigen Vertiefung im Werkstück. The looping between the belt and the workpiece and the resulting surface contact lead to an improvement in the roughness values and to a reduction of the waviness of the surface of the groove-shaped depression in the workpiece.

Insgesamt können somit hohe Fertigungsqualitäten und kurze Bearbeitungszeiten realisiert werden. Das Erfindungsgemäße Werkstückbearbeitungssystem eignet sich besonders für Werkstücke in Form von Gewindespindeln oder Innenringen eines Wälzlagers. Overall, thus high production quality and short processing times can be realized. The workpiece machining system according to the invention is particularly suitable for workpieces in the form of threaded spindles or inner rings of a roller bearing.

Für eine gleichbleiende Schneidbedingung des Wirkabschnittes an dem Finishband ist es vorstellbar, dass das Andruckelement wie beispielsweise der Riemen das Finishband in einer Laufrichtung oder auch Vorschubrichtung gleichzeitig mitnimmt. For a uniform cutting condition of the effective portion of the finishing belt, it is conceivable that the pressure element such as the belt entrains the finishing belt in a running direction or feed direction simultaneously.

Es ist aber in einer weiteren Ausführung vorstellbar, dass sich das Andruckelement nicht oder in einer anderen Vorschubgeschwindigkeit weiterbewegt als das Finishband. Für diesen Fall ist das Andruckelement mit einer andersdimensionierten Antriebseinrichtung als die Antriebsvorrichtung des Finishbandes auszulegen. Der Antrieb kann motorisch erfolgen. However, it is conceivable in a further embodiment that the pressure element does not move or at a different feed rate than the finishing belt. In this case, the pressure element is designed with a different dimensioned drive device than the drive device of the finishing belt. The drive can be motorized.

In einer weiteren Ausführung ist es vorstellbar zusätzliches Wirkmaterial pastenartig zuzuführen. Solche Pasten bestehen aus niedrigviskosen bis pastösen Flüssigkeiten, die meist öl-, wasser-, oder alkohollöslich ist. Weiter bestehen diese Pasten aus den vorher genannten Schneidkörnern welche auch bei der Bandbearbeitung zum Einsatz kommt. Diese Paste wird dem Andruckelement in geeigneter weise zugeführt um die rillenförmige Vertiefung bearbeiten zu können. Das Andruckelement ist hierbei elastisch ausgeführt und besitzt in geeigneter Weise eine Aufnahme für die Paste. So ist es vorzustellen, dass sich das Andruckelement aus porösem Kunststoff wie einem Elastomere oder Gummi sowohl Woll- oder Nadelfilz besteht. Mit der Härte des Andruckelementes kann die Schneidwirkung bestimmt werden. Das Andruckelement weist bevorzugt die Kontur der Rille auf und wird bandartig nachgeführt. In a further embodiment, it is conceivable to supply additional active material paste-like. Such pastes consist of low-viscosity to pasty liquids, which is usually oil, water, or alcohol-soluble. Furthermore, these pastes consist of the aforementioned cutting grains which are also used in strip processing. This paste is supplied to the pressure element in a suitable manner to edit the groove-shaped depression can. The pressure element is designed to be elastic and has a receptacle for the paste in a suitable manner. Thus, it is envisaged that the pressure element made of porous plastic such as an elastomer or rubber both wool or needle felt. With the hardness of the pressure element, the cutting action can be determined. The pressure element preferably has the contour of the groove and is tracked like a ribbon.

Die Erfindung betrifft ferner ein Verfahren zur Feinbearbeitung eines Werkstückes, das eine Werkstückaußenseite aufweist, in welcher mindestens eine um eine Werkstückachse umlaufende rillenartige Vertiefung eingebracht ist. The invention further relates to a method for fine machining a workpiece, which has a workpiece outer side, in which at least one groove-like depression running around a workpiece axis is introduced.

Diese Aufgabe wird bei einem vorstehenden Verfahren erfindungsgemäß dadurch gelöst, dass zur Feinbearbeitung der rillenförmigen Oberfläche ein Feinbearbeitungswerkzeug wie ein geschlitztes Finishband mittels eines Andruckwerkzeuges entlang einer rillenförmigen Vertiefung angebracht wird. Ausgestaltungen und Vorteile sind zum Teil bereits vorstehend im Zusammenhang mit den Ausgestaltungen und Vorteilen des erfindungsgemäßen Werkstückbearbeitungssystems beschrieben worden. This object is achieved in a method according to the invention in that for fine machining of the groove-shaped surface, a fine machining tool such as a slotted finishing tape is attached by means of a pressure tool along a groove-shaped depression. Embodiments and advantages have in part already been described above in connection with the refinements and advantages of the workpiece machining system according to the invention.

Um höhere Abtragleistungen zu erzielen, ist es auch vorstellbar das Finishband in einer Zeitphase in Aufrollrichtung zu bewegen in einer anderen Zeitphase in Abrollrichtung zu bewegen. Diese Zeitphasen können auch oszillierend ausgeführt sein. Somit ist es möglich höhere Relativgeschwindigkeiten des Finishbandes gegenüber dem Werkstück zu realisieren um eine erhöhte Abtragleistung zu erhalten. In order to achieve higher removal rates, it is also conceivable to move the finishing belt in a reeling direction in a time phase in another time phase in the unwinding direction. These time phases can also be performed oscillating. Thus, it is possible to realize higher relative speeds of the finishing belt compared to the workpiece to obtain an increased removal rate.

Da ein möglichst einfacher und kostengünstiger Aufbau bevorzugt wird, kann dieses Werkzeugbearbeitungssystem auch mit nur einem Antrieb für das Finishband und dem Andrückelement ausgestattet sein. So ist es vorstellbar, dass nur Endlosbänder für Andrückelement und Finishband verwendet werden. Über die Reibkraft wird die Bewegung auf das nicht angetriebene Endlosband übertragen. Dieser Kraftschluss kann an einer oder mehreren Stellen erfolgen. Bevorzugt findet dieser Antrieb an dem Wirkbereich über dem Werkstück statt. Bevorzugt wird das Andrückelement mit einem Motor angetrieben welcher in der Lage ist die Richtungen zu wechseln. Since a possible simple and inexpensive construction is preferred, this tool machining system can also be equipped with only one drive for the finishing belt and the pressure element. So it is conceivable that only endless belts for pressure element and finishing belt are used. About the frictional force, the movement is transmitted to the non-driven endless belt. This adhesion can take place at one or more points. This drive preferably takes place at the effective area above the workpiece. It is preferred the pressing element driven by a motor which is able to change directions.

Durch ein solches Fertigungsverfahren ist das Finishband im Flächenkontakt mit dem Werkstück. Hierdurch lassen sich ins besonders sehr feine Oberflächen erzeugen. Das Finishband weist mit den Körnen zugeordneten Wirkseite eine Relativbewegung zur Werkstückoberfläche auf. Auch wird das Band mit einem konstanten Druck von bis zu 40N/cm² auf die rotierende Werkstückoberfläche gepresst. Die rotierende Bewegung des Werkstückes weist eine Drehzahl von bis zu 3000 Umdrehungen/min auf. Durch die Überlagerung von Rotation des Werkstückes und Bandgeschwindigkeit erfolgt der spanende Abtrag am Werkstück. Es ist auch vorstellbar, dass der Relativbewegung zumindest zeitweise eine oszillierende Bewegung überlagert ist. Diese oszillierende Bewegung erfolgt im bevorzugter weise durch das Bearbeitungssystem. Es ist aber auch möglich, dass diese oszillierende Bewegung das Werkstück ausführt. Die Oszillation kann linear oder Kreisförmig erfolgen. By such a manufacturing process, the finishing belt is in surface contact with the workpiece. As a result, it is possible to produce particularly very fine surfaces. The finishing belt has a direction of movement relative to the workpiece surface associated with the granules active side. Also, the tape is pressed onto the rotating workpiece surface at a constant pressure of up to 40 N / cm ² . The rotating movement of the workpiece has a speed of up to 3000 revolutions / min. Due to the superposition of rotation of the workpiece and belt speed of the cutting removal takes place on the workpiece. It is also conceivable that the relative movement is at least temporarily superimposed on an oscillating movement. This oscillating movement is preferably carried out by the processing system. But it is also possible that this oscillating movement executes the workpiece. The oscillation can be linear or circular.

Die Körner weisen bei den Finishbändern einen Korndurchmesser von 1 bis 260μm auf. The grains have a grain diameter of 1 to 260μm in the finishing tapes.

Figurenbeschreibung figure description

Im Folgenden ist die Erfindung anhand eines bevorzugten Ausführungsbeispiels unter Bezugnahme auf die beiliegende Zeichnung mit weiteren Einzelheiten näher erläutert. Dabei zeigen: In the following the invention with reference to a preferred embodiment with reference to the accompanying drawings with further details is explained in more detail. Showing:

1: Werkstückbearbeitungssystem 1 : Workpiece machining system

2: Schnitt durch ein in der Behandlung befindliches Werkstückes 2 : Section through a workpiece in the treatment

3–5: Ausführungsformen vom Finishband 3 - 5 : Embodiments of finishing tape

6: Querschnitt des Finishbandes 6 : Cross section of the finishing tape

Die 1 zeigt eine schematische Ansicht eines bevorzugten Ausführungsbeispiels des erfindungsgemäßen Werkstückbearbeitungssystems (1). Hierbei wird das Werkstück (2) im Schnitt dargestellt. Das Vollmaterial ist schraffiert dargestellt, wobei die rillenförmige Vertiefung (3) mit den Kanten dargestellt ist, in welchen das Andrückelement sowie das Finishband geführt wird. In der 1 sind auch die gesamten Umlenkbereiche (33, 36) des Finishbandes und des Andrückelementes dargestellt. Mit diesen Umlenkbereichen ist es möglich einen in der Fläche wirkenden Abschnitt (8) zu generieren. The 1 shows a schematic view of a preferred embodiment of the workpiece machining system according to the invention ( 1 ). Here, the workpiece ( 2 ) shown in section. The solid material is shown hatched, wherein the groove-shaped depression ( 3 ) is shown with the edges, in which the pressure element and the finishing belt is guided. In the 1 are also the entire deflection areas ( 33 . 36 ) of the finishing belt and the pressure element. With these deflection regions, it is possible to have an area-acting section (FIG. 8th ) to generate.

Es ist das Andrückelement (5) in der bevorzugten Ausführungsform eines Endlosbandes dargestellt. Dieses Endlosband (5) wird über eine Riemen-Antriebseinrichtung (35) in eine Vorschubrichtung (21) angetrieben. Das Andrückelement (5) wird durch die zugeordnete Umlenkeinheit (36) so zu dem Werkstück (2) angeordnet, dass sich ein flächiger Bearbeitungsabschnitt (8) an dem Werkstück (2) ergibt. It is the pressure element ( 5 ) in the preferred embodiment of an endless belt. This endless band ( 5 ) is via a belt drive device ( 35 ) in a feed direction ( 21 ). The pressing element ( 5 ) is determined by the associated deflection unit ( 36 ) so to the workpiece ( 2 ) arranged such that a planar processing section ( 8th ) on the workpiece ( 2 ).

Das Finishband wiederum wird über eine Abrolleinrichtung (32) bereitgestellt. Das Finishband wird im dargestellten Beispiel bevorzugt über die Abrolleinrichtung (32) dem Werkstück (2) zugeführt. Wobei in dem dargestellten Beispiel die Aufrolleinrichtung (31) den Motorischen Antrieb bereitstellt. Um das Finishband (4) dem Werkstück (2) möglichst präzise zuzuführen, sind in einer bevorzugten Ausführung Umlenkeinheiten (33) vorgesehen. Diese Zuführung hat auch das Ziel möglichst in einem vorbestimmten Bearbeitungsabschnitt (8) das Finishband (4) bereitzustellen um das Andruckelement (5) in den Extrembereichen zu entlasten und somit beispielsweise den Abrieb des Andrückelementes (5) an den äußeren Kontaktpunkten zu minimieren. Dieses Finishband (4) wird in bevorzugter Ausführung mit gleicher Richtung (20) und Geschwindigkeit wie das Andrückelement angetrieben. Hierfür sind die Antriebe (35, 31) zu synchronisieren. Diese Synchronisierung kann elektrisch sowie auch mechanisch erfolgen. So ist es auch vorstellbar, dass die Geschwindigkeit des Andrückelementes (5) und des Finishbandes (4) ermittelt wird und die Antriebe (35, 31) entsprechend dem Sollwert nachgeregelt werden. Auch eine genaue Ansteuerung über beispielsweise Schrittmotoren ist vorstellbar. In bestimmten Fällen kann auch eine unterschiedliche Antriebsgeschwindigkeit des Andrückelementes (5) und des Finishbandes (4) von Vorteil sein. The finishing belt, in turn, is conveyed via a unwinding device ( 32 ) provided. The finishing belt is preferably in the illustrated example via the unwinding device ( 32 ) the workpiece ( 2 ). Wherein, in the illustrated example, the retractor ( 31 ) provides the motor drive. To the finishing tape ( 4 ) the workpiece ( 2 ) supply as precisely as possible, are in a preferred embodiment deflection units ( 33 ) intended. This feed also has the destination, if possible in a predetermined processing section ( 8th ) the finishing tape ( 4 ) to provide the pressure element ( 5 ) in the extreme areas and thus, for example, the abrasion of the pressure element ( 5 ) at the outer contact points. This finishing tape ( 4 ) is in a preferred embodiment with the same direction ( 20 ) and speed as the pressure element driven. For this purpose, the drives ( 35 . 31 ) to synchronize. This synchronization can be done electrically as well as mechanically. So it is also conceivable that the speed of the pressure element ( 5 ) and the finishing tape ( 4 ) and the drives ( 35 . 31 ) are readjusted according to the setpoint. An accurate control via, for example, stepper motors is conceivable. In certain cases, a different drive speed of the pressure element ( 5 ) and the finishing tape ( 4 ) be advantageous.

Eine einfache Möglichkeit das Andrückelement (5) sowie das Finishband (4) mit der gleichen Geschwindigkeit über das Werkstück (2) zu befördern, ist die Möglichkeit das Finishband (4) über das Andrückelement (5) anzutreiben. Hierfür wird die Reibkraft zwischen diesen beiden Elementen genutzt um das Finishband (4) anzutreiben. Der Aufroller (31) des Finishbandes (4) hat in dieser Ausführung lediglich die Aufgabe das Band geordnet wieder aufzurollen. In einer nicht dargestellten Ausführungsform ist es auch beispielsweise möglich das benutzte Band ungeordnet einem Sammelbehälter zuzuführen. A simple way the pressure element ( 5 ) as well as the finishing tape ( 4 ) at the same speed over the workpiece ( 2 ), the possibility to use the finishing tape ( 4 ) via the pressure element ( 5 ) to drive. For this, the frictional force between these two elements is used around the finishing tape ( 4 ) to drive. The reel ( 31 ) of the finishing tape ( 4 ) has in this embodiment only the task to roll up the tape again. In one embodiment, not shown, it is also possible, for example, to dispose the used tape disorderly a collecting container.

Die rillenförmige Vertiefung (3) des Werkstückes (2) ist mindestens einmal je Werkstück (2) vorhanden und durchläuft einen Bereich in axialer Richtung. Um das Finishband (4) sowie das Andrückwerkzeug (5) bestmöglich in den Bearbeitungsabschnitt (8) einzuführen ist es vorgesehen den Zuführwinkel des Andrückelementes sowie des Finishbandes der Steigung der rillenförmigen Vertiefung zum Werkstück anpassbar zu gestalten. The groove-shaped depression ( 3 ) of the workpiece ( 2 ) is at least once per workpiece ( 2 ) exists and passes through an area in the axial direction. To the finishing tape ( 4 ) and the pressing tool ( 5 ) best possible in the processing section ( 8th Introduce it is provided to make the feed angle of the pressure element and the finishing belt of the slope of the groove-shaped recess to the workpiece adaptable.

Das Werkstück (2) ist in einer nicht dargestellten Antriebseinrichtung aufgenommen. Es ist vorgesehen, dass sich das Werkstück zur Bearbeitung in axialer- (22), sowohl auch rotierender Richtung bewegt. Das Andrückwerkzeug (5) ist bevorzugt so gestaltet, dass es die rillenförmige Vertiefung besonders gut ausfüllen kann. Somit ist das Andrückwerkzeug aus einem elastischen Material wie beispielsweise porösem Kunststoff wie Elastomere, Gummi oder Woll-, Nadelfilz besteht. The workpiece ( 2 ) is received in a drive device, not shown. It is envisaged that the workpiece for machining in axial ( 22 ), also moving in a rotating direction. The pressing tool ( 5 ) is preferably designed so that it can fill the groove-shaped recess particularly well. Thus, the pressing tool is made of an elastic material such as porous plastic such as elastomers, rubber or wool, needle felt.

Die Rille in dem Werkstück (3), ist in abgewickelter Betrachtung, meist eine Schale mit Kugelwölbung. Da sich diese Kontur aber im Durchmesser des Werkstückes (2) befindet ist es nicht möglich ein rechteckförmiges Band ohne weiteres dieser Kontur folgen zu lassen. Die 3 bis 5 zeigen Bearbeitungsbänder oder auch Finishbänder mit welchen eine Bearbeitung dieser gekrümmten Schale ermöglicht wird. The groove in the workpiece ( 3 ), is in developed view, usually a bowl with ball buckle. Since this contour but in the diameter of the workpiece ( 2 ) it is not possible to easily follow a rectangular band this contour. The 3 to 5 show processing belts or finishing tapes with which a processing of this curved shell is made possible.

In der 3 und 4 sind Formen dargestellt welche über einen in Vorschubrichtung gesehen starren Bereich (41) verfügt. Dieser starre Bereich (41) ist notwendig um den Bandantrieb zu ermöglichen. Dieser Bereich fällt aber im Gegensatz zu den üblich verwendeten Bändern deutlich schmaler aus und lässt sich so mit dem noch geringfügigen elastischen Anteil des Finishbandes der Rille flächig zuführen. Die In 3 und 4 dargestellten Finishbänder zeigen auch Aussparungen (42) um die Anpassung an die Schale zu ermöglichen und eine entsprechende Behandlung auszuführen. In the 3 and 4 Shapes are shown which, viewed in the feed direction, are rigid (FIG. 41 ). This rigid area ( 41 ) is necessary to allow the tape drive. However, in contrast to the bands that are commonly used, this area is much narrower and can thus be made flat with the still small elastic portion of the finishing band of the groove. In the 3 and 4 finishing tapes also show recesses ( 42 ) to allow the adaptation to the shell and to carry out a corresponding treatment.

Eine besonders einfache Art ein der gekrümmten Schale folgendes Band herzustellen ist in 5 dargestellt. Hier wird das Band quer zur Vorschubrichtung eingeschnitten und somit geschlitzt. Diese geschlitzte Ausführung eignet sich bevorzugt für die mit dem Antriebselement (5) angetriebene Finishband (4). A particularly simple way of producing a band following the curved shell is in 5 shown. Here, the tape is cut transversely to the feed direction and thus slotted. This slotted embodiment is preferably suitable for use with the drive element ( 5 ) driven finishing belt ( 4 ).

In 6 ist schematisch der Aufbau eines Finishbandes dargestellt. Hier ist der Tragbereich des Finischbandes die Unterlage (6) dargestellt. Diese ist reißfest und dehnungsarm ausgestaltet. Meist wird hier Polyester verwendet. Auf diesem Tragbereich (6) wird die Wirkschicht (7) aufgebracht. Diese Wirkschicht (7) besteht üblicherweise aus nur einer Schicht mit einer einheitlichen Korngröße. Diese Körner aus Edelkorund, Siliziumkarbid, Sinterkorund oder Diamant werden mittels Bindemittel fixiert. In 6 schematically the structure of a finishing belt is shown. Here is the support area of the Finischbandes the pad ( 6 ). This is tear-resistant and stretched designed. Mostly polyester is used here. On this support area ( 6 ) the active layer ( 7 ) applied. This active layer ( 7 ) usually consists of only one layer with a uniform grain size. These grains of fine corundum, silicon carbide, sintered corundum or diamond are fixed by means of binders.

Das Werkstückbearbeitungssystem (1) ermöglicht eine hochgenaue und schnelle Finishende Bearbeitung der Oberfläche der rillenförmigen Vertiefung (3). The workpiece processing system ( 1 ) allows a high-precision and fast finishing machining of the surface of the groove-shaped depression ( 3 ).

BezugszeichenlisteLIST OF REFERENCE NUMBERS

11: Werkstückbearbeitungssystem Workpiece processing system
22: Werkstück workpiece
33: Rillenförmigen Vertiefung Grooved recess
44: Finishband finishing belt
55: Andruckelement presser
66: Tragbereich support area
77: Wirkbereich effective range
88th: Bearbeitungsabschnitt machining section
2020: Vorschub Finishband Feed finishing belt
2121: Vorschub Tragband Feed strap
2222: oszillierende Bewegung oscillating motion
3131: Finishband Aufrolleinrichtung Finishing belt retractor
3232: Finishband Abrolleinrichtung Finishing belt unwinding device
3333: Finishband Umlenkeinrichtung Finishing belt deflection device
3535: Riemen-Antriebseinrichtung Belt-driving means
3636: Andruckelement Umlenkeinrichtung Pressure element deflection device
4141: starrer Bandabschnitt rigid band section
4242: flexibler Bandabschnitt flexible band section

ZITATE ENTHALTEN IN DER BESCHREIBUNG QUOTES INCLUDE IN THE DESCRIPTION

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Zitierte PatentliteraturCited patent literature

EP 2636482 A1 [0004]

Claims

Workpiece processing system ( 1 ) comprising a workpiece ( 2 ) with a processing area ( 3 ), in which at least one groove-shaped recess running around the workpiece axis is introduced, and comprising a pressure element ( 5 ) in the form of a belt as a finishing tool for finishing the machining area ( 3 ) of the groove-shaped depression, characterized in that the pressure element ( 5 ) with the depression profile of the groove-shaped depression ( 3 ) and a finishing tape ( 4 ) in the processing section ( 8th ) leads.

Workpiece processing system ( 1 ), according to claim 1, characterized in that the finishing tape ( 4 ) in the groove-shaped depression ( 3 ) above the processing section ( 8th ) can follow curved.

Workpiece processing system ( 1 ), according to one of the preceding claims, characterized in that the finishing tape ( 4 ) Has constrictions or slits.

Workpiece processing system ( 1 ), according to one of the preceding claims, characterized in that a drive device ( 35 ) for driving the pressure element ( 5 ) with a drive device ( 31 ) for driving the finishing belt ( 4 ) is coupled in such a way that the pressure element ( 5 ) as well as the finishing tape ( 4 ) at the same speed and direction over the processing section ( 8th ) move.

Workpiece processing system ( 1 ), according to one of the preceding claims, characterized in that a rotary drive device for driving the workpiece ( 2 ) is provided around the axis of rotation.

Workpiece processing system ( 1 ), according to one of the preceding claims, characterized in that the pressure element ( 5 ) is formed in the form of an endless belt.

Workpiece processing system ( 1 ), according to one of the preceding claims, characterized in that the finishing belt has a support area ( 6 ) and an effective range ( 7 ) having.

Workpiece processing system ( 1 ), according to one of the preceding claims, characterized in that the workpiece ( 2 ) and / or the workpiece processing system ( 1 ) an oscillating movement ( 22 ).

Workpiece processing system ( 1 ), according to one of the preceding claims, characterized in that the finishing belt via at least one deflection device ( 33 ) and the pressure element via at least one further deflection device ( 36 ) is supplied to the processing section.

Method for microfinishing a workpiece ( 2 ), which is a workpiece ( 2 ) with a processing area ( 3 ), in which at least one groove-shaped recess running around the workpiece axis is introduced, and a pressure element ( 5 ) in the form of a belt as a finishing tool for finishing the machining area ( 3 ) of the groove-shaped depression, characterized in that the pressure element ( 5 ) with the depression profile of the groove-shaped depression ( 3 ) and a finishing tape ( 4 ) in the processing section ( 8th ) leads.