DE19634839A1 - Feinstbearbeitung mit Vibrationskopf - Google Patents

Description

Die Erfindung betrifft ein Verfahren und eine Vorrichtung zum Verbessern des Finish bzw. der Oberflächenqualität und der Härte von Werkstück-Oberflächen, zum Beispiel Nocken oder Lagerzapfen von Nockenwellen, sowie Kurbel- und Wellenzapfen von Kurbelwellen.

Gemäß Stand der Technik erfolgt die Feinstbearbeitung von Nocken oder Lager- oder Laufflächen von Werkstücken, wie Nocken- oder Kurbelwellen, durch glattes Abschleifen mit Sandpapier oder Schleifsteinen, während das Werkstück um seine Längsachse gedreht wird. Obwohl dieses Verfahren die Oberflächenqualität verbessert, verbessert es nicht die Härte. Tatsächlich kann es die Härte sogar vermindern, da Material von der bearbeiteten Oberfläche entfernt wird.

Auch ist bei unrunden Oberflächen die Menge des mit diesem Verfahren abgeschliffenen Materials unterschiedlich. Der Grund dafür ist, daß sowohl Sandpapier als auch Schleifsteine dazu tendieren, mehr Material von Oberflächen mit kleinem Radius (großer Krümmung) zu entfernen, wie zum Beispiel von der Spitze oder Nase eines Nockens an einer Nockenwelle, als von einer Oberfläche mit großem Radius (kleiner Krümmung), wie zum Beispiel vom Grundkreis eines Nockens oder von flachen Oberflächen, wie der auflaufenden und ablaufenden Nockenbahn (den Nocken-Steigungsbereichen). Aufgrund der ungleichmäßigen Materialentfernung ist der Hersteller gezwungen, die gewünschte Form vor der Feinstbearbeitung abzuändern. Die Änderung ist schwierig, nicht vorherzusagen und kann nur empirisch durch Versuche erreicht werden. Beim Schleifen mit Sandpapier oder Schleifsteinen entsteht schließlich Schleifabfall (Späne, Staub Körner, Emulsionen), der sich aus dem entfernten Material, Schleifsand- oder Schleifstein-Partikeln und dem verwendeten Öl oder der verwendeten Lösung zusammensetzt. Aus Umweltgründen ist die Entsorgung dieses Schleifabfalls sehr schwierig und teuer.

Auch ist beim obengenannten Verfahren häufiges Auswechseln des Schleifpapiers bzw. der Schleifsteine erforderlich, da diese sich abnutzen; das ist kosten- und zeitaufwendig und bringt zusätzliche Entsorgungsprobleme mit sich.

Bei anderen bekannten Verfahren werden Walzen oder Rollen zum Glätten und Härten von Werkstücken verwendet. Diese Verfahren werden gewöhnlich als Glatt- oder Feinwalzen (Oberflächendrücken oder Burnieren") bezeichnet. Solche Verfahren werden jedoch nur bei Werkstücken mit rundem Innen- oder Außendurchmesser verwendet. Feinwalzen ist zur Bearbeitung von unrunden Werkstücken, wie Nocken an einer Nockenwelle, nicht geeignet. Aufgrund hoher Krafteinwirkung ist es beim Feinwalzen auch erforderlich, daß Walzen und Kräfte diametral entgegengesetzt sind, damit das Werkstück nicht verbiegt oder bricht.

Die Aufgabe der Erfindung liegt also darin, die Oberflächenqualität (hinsichtlich Form und Härte) des Werkstücks ohne Abtragen von Spänen oder Staub zu verbessern und gleichwohl die Kosten des Bearbeitungsverfahrens zu reduzieren.

Gemäß der Erfindung wird ein in seinem Frontabschnitt relativ glatter, sehr harter Kopf, der zum Beispiel aus Diamant oder beschichtetem Wolframkarbid besteht, mit hoher Frequenz im wesentlichen senkrecht zur Drehachse des Werkstücks vibriert (microgepulst), um hochfrequent (im mechanischen Sinne) gegen die feinstzubearbeitende Oberfläche zu drücken, während sich das Werkstück dreht (Anspruch 1, Anspruch 7).

Durch die hochfrequente Vibration (das Pulsen) wirkt genügend Kraft auf die Oberfläche ein, um diese ausreichend zu komprimieren und damit die Härte sowie die Oberflächenqualität zu verbessern. Ebenso vermindert die hochfrequente Vibration Spannungen im Inneren des Werkstücks, die von einem früheren Richt- oder Wärmebehandlungsverfahren herrühren können. Die Masse des Werkstücks ist ausreichend, um die Energie, die zur Feinstbearbeitung der Oberfläche eingebracht wird, zu absorbieren, ohne den Arbeitskopf mit solcher Kraft gegen das Werkstück drücken zu müssen, daß dieses sich in die entgegengesetzte Richtung durchbiegt oder bricht.

Vorzugsweise werden Linearmotoren zum Antrieb der Verschiebeeinrichtungen verwendet, welche den Kopf gegen das Werkstück drücken. Da Linearmotoren keine Kugelumlaufspindel zur Umwandlung von Drehbewegung in Linearbewegung benötigen, kann die auf das Werkstück ausgeübte Kraft während des Hubs konstant gehalten werden. Der Kopf wird zurückgedrängt, wenn der hohe Abschnitt des Nockens des sich drehenden Werkstücks berührend an ihm vorbeigeführt wird. Es können auch Druckluftzylinder zur Betätigung der Verschiebeeinrichtungen und zur Konstanthaltung der Kraft während des Hubs verwendet werden.

Da mit dem erfindungsgemäßen Verfahren kein Material abgetragen wird, wird die Form des Werkstücks nicht verändert, so daß dieses vom Hersteller in die gewünschte Form geschliffen werden kann. Eine Veränderung der Form vor der Feinstbearbeitung ist erfindungsgemäß nicht erforderlich.

Auch entsteht bei dem erfindungsgemäßen Verfahren kein schwer zu entsorgender Schleifabfall, da kein Material entfernt wird. Kosten- und Zeitaufwand für das Auswechseln von Schleifpapier oder Schleifsteinen entstehen nicht, da weder Schleifsand noch Schleifsteine verwendet werden.

Der Frontabschnitt des Kopfs weist vorzugsweise einen zylindrischen oder einen flachen Arbeitsbereich auf, dessen Achse bzw. Ebene parallel zu der Achse des Werkstücks verläuft (Anspruch 13). Der Arbeitsbereich des Kopfes sollte ebenso glatt oder glatter als die gewünschte Oberflächenqualität des Werkstücks sein. In seinem Frontabschnitt oder insgesamt besteht der Kopf aus sehr hartem (beinharten) Material, vorzugsweise aus Diamant oder Wolframkarbid, das beispielsweise mit einer Verbindung wie Chromnitrid oder Titannitrid beschichtet ist (Anspruch 6, Anspruch 12). Die Beschichtung sollte sehr hart sein - im Bereich von 3000 bis 7000 Vickers Härte - und sie sollte inert sein, damit keine chemische Reaktion mit dem Material des Werkstücks stattfindet und keine der Oberflächen beschädigt wird oder erodiert. Die Verbindung sollte auch dem zur Veränderung der Oberflächenqualität des Werkstücks erforderlichen Druck und der Polier- bzw. Reibwirkung standhalten.

Eine ggü. der zylindrischen Ausführungsform geänderte Gestalt des Frontabschnitts des Kopfes kann leicht "tonnenförmig" oder "sanduhrförmig" sein. Eine im wesentlichen flache Ausführungsform kann leicht konkav oder konvex sein. Diese Ausführungsformen übertragen die entgegengesetzte Form auf die zu bearbeitende Oberfläche.

Die erfindungsgemäße Vorrichtung zum Feinstbearbeiten ist robust und langlebig, sie kann fertig hergestellt und leicht bedient werden.

Die Erfindung(en) werden nachfolgend anhand mehrerer Ausführungsbeispiele erläutert und ergänzt.

Fig. 1 ist eine Vorderansicht eines Beispiels der erfindungsgemäßen Vorrichtung 20 im "Ein- und Ausspann-Modus" und zeigt die Köpfe und Verschiebeeinrichtungen in zurückgefahrener Stellung. Die Ablage- oder Zwischen-Station 1 und 3 gemäß Fig. 2 und 2a sind nicht gezeigt, so daß die Feinstbearbeitungs-Station 20 deutlicher sichtbar ist.

Fig. 1a ist eine der Fig. 1 entsprechende Vorrichtung 20, jedoch im Betriebsmodus mit vorgeschobenen Köpfen und Verschiebeeinrichtungen. Die Stationen 1 und 3 sind aus dem obigen Grund ebenfalls weggelassen.

Fig. 2 ist eine Schnittansicht entlang der Linie II-II von Fig. 1.

Fig. 2a ist eine Schnittansicht entlang der Linie IIa-IIa von Fig. 1a.

Fig. 3, Fig. 3a sind Aufsichten auf die in den Fig. 1 bzw. 1a gezeigte Vorrichtung.

Fig. 4 ist ein vergrößerter Ausschnitt eines Beispiels einer Verschiebeeinrichtung 50 und eines Kopfes 54 mit Vibrationseinrichtung 60 zum Feinstbearbeiten.

Fig. 5 ist ein vergrößerter Ausschnitt eines weiteren Ausführungsbeispiels einer Verschiebeeinrichtung 50 und eines Kopfes 54 mit Vibrationseinrichtung 60 zum Feinstbearbeiten.

Fig. 6 ist eine vergrößerte Frontansicht des Feinstbearbeitungs-Kopfes 54 von Fig. 4.

Fig. 7 ist ein vergrößerter Ausschnitt eines weiteren Ausführungsbeispiels einer Verschiebeeinrichtung 50 und eines Kopfes 54b mit Vibrationseinrichtung 60 und Koppelstößel 78 zum Feinstbearbeiten.

Fig. 8 ist ein vergrößerter Ausschnitt eines weiteren Ausführungsbeispiels einer Verschiebeeinrichtung 50 und einem Kopf 54b mit Vibrationseinrichtung 60 zum Feinstbearbeiten, mit - ggü. der Fig. 7 - anderer Arbeitsfläche 70 der Front 42b.

Fig. 9 ist eine vergrößerte Vorderansicht des Feinstbearbeitungs-Kopfes 54b von Fig. 7.

Fig. 10 ist eine perspektivische Darstellung einer zylindrischen Front 42 des Kopfes 54b oder 54, die in einen typischen Kurvenrollen-Nocken 90 (Nocken mit nach innen deutlich gekrümmter Lauffläche) eingreift.

Fig. 11 ist eine perspektivische Darstellung einer flachen Front 42a des Kopfes 54b oder 54a, die in einen Nocken 92 mit flacher (großer Krümmungsradius) Lauffläche eingreift.

Die Zeichnungen, insbesondere die Fig. 1 bis 3a werden nun detaillierter beschrieben. Die Feinstbearbeitungs-Maschine 20 hat einen Hauptrahmen oder ein Untergestell 22, auf dem die seitlichen Spindeleinrichtungen oder -lager 24 und 26 angebracht sind. Die Spindeleinrichtungen 24 und 26 befinden sich auf geeigneten Führungsbahnen 27, wo sie durch Motoren 28 und 30 aufeinander zu und voneinander weg bewegt werden. Die Spindeleinrichtungen 24 und 26 sind mit Mitnehmern 36 versehen, die mit gegenüberliegenden Enden des Werkstücks - in diesem Ausführungsbeispiel eine langgestreckte Nockenwelle 38 mit in Längsrichtung beabstandeten Nocken 40 - in Eingriff bringbar sind. Antriebsmotoren 41 und 44 drehen die Mitnehmer 36, die wiederum die Nockenwelle 38 mit konstanter Geschwindigkeit um ihre Längsachse drehen. Halteeinrichtungen 46 befinden sich im Eingriff mit Zwischen- und Endabschnitten der Nockenwelle und unterstützen diese zur Aufnahme (reactio) der während der Feinstbearbeitung erzeugten Kräfte (actio).

Die Nocken 40 auf der Nockenwelle werden mit Arbeitskopf 42 bearbeitet. Jeder Kopf wird von einer Verschiebeeinrichtung 50 gehalten. Insbesondere umfaßt jede Verschiebeeinrichtung einen langgestreckten Schlitten oder Schieber 52 gegenüber einem Nocken 40 und einen rückwärtigen Kopfabschnitt 54 am Ende des Schlittens, benachbart dem Nocken 40. Die Köpfe 54 bestehen aus einem ersten oder Frontabschnitt 42 und einem zweiten oder rückwärtigen Abschnitt 54. Die Schlitten 52 erstrecken sich senkrecht zur Nockenwelle und sind in Führungen 56 längsverschieblich - in Richtung zur Nockenwelle und von dieser weg - gelagert. Jeder Schlitten wird vorzugsweise durch einen Linearmotor 58 zur Nockenwelle hin und von dieser weg bewegt. Der Motor drückt den Kopf 54 mit seiner Front 42 mit konstanter und gleichmäßiger Kraft gegen den entsprechenden Nocken 40. Druckluft-Zylinder oder andere Motoren können anstatt der Linearmotoren auch verwendet werden, es ist jedoch wünschenswert, daß die von jedem Kopf auf den entsprechenden Nocken ausgeübte Kraft während der gesamten Feinstbearbeitung konstant und gleichmäßig ist.

Die Schlittenführungen 56 sind an bestimmten Abschnitten der Maschine (nicht gezeigt) so angebracht, daß die (axial aufgereihten) Schlitten 52, auf denen die Köpfe 54, 42 montiert sind, sich in verschiedenen Ebenen befinden, welche im wesentlichen 45° zueinander geneigt sind (siehe Fig. 2 und 2a), so daß mit der Vorrichtung Nocken bearbeitet werden können, die einen geringeren Abstand haben als die Breite der Verschiebeeinrichtungen 50. Fig. 1, 2 und 3 zeigen die Vorrichtung 20 im Ein- und Ausspann-Modus, bei dem sich alle Köpfe und Schlitten in zurückgezogener Position befinden. Fig. 1a, 2a und 3a zeigen die Feinstbearbeitungs-Vorrichtung 20 im Betriebsmodus, bei dem sich alle Köpfe und Schlitten in vorgeschobener Position befinden, während welcher die Front 42 der Köpfe 54 zur Feinstbearbeitung an den Nocken 40 angreifen.

Fig. 2, 2a zeigen eine Nockenwelle in einer Bearbeitungs-Station 2 zwischen zwei Leerlauf- oder Zwischen-Stationen 1 und 3, wo Nockenwellen auf Ständern 59 und 61 vor bzw. nach deren Bearbeitung in Station 2 (zwischen-) gelagert werden können. Ein üblicher Hub- und Transport-Mechanismus (nicht gezeigt) kann zur Beförderung (der Vorschubweg des Werkstücks ist mit x, y, z angedeutet) der Nockenwellen von Station zu Station (1, 2 und 3) verwendet werden.

Am Kopf 54 jeder Verschiebeeinrichtung 50 ist ein Vibrator 60 vorgesehen. Die Vibratoren 60 dienen dazu, den oder die Köpfe zu vibrieren, während er/sie gegen einen Nocken 40 gedrückt ist/sind. Die Vibrationen erfolgen senkrecht zur Nocken-Lauffläche, vorzugsweise mit einer Frequenz im Bereich von etwa 10.000 bis 16.000 Schwingungen pro Minute. Durch die hochfrequenten Schwingungen kann genügend Kraft auf die Nocken-Laufflächen aufgebracht werden, um diese zu verdichten und zu komprimieren und ihre Härte sowie die Qualität zu verbessern. Übermäßige Kraft ist nicht erforderlich und sie variiert in Abhängigkeit von der Breite der zu bearbeitenden Nocken-Oberfläche. Bei Nocken mit nur 0,5 inch (1,27 cm) Breite kann diese Kraft 50 bis 100 lbs. (22, 65 bis 45, 3 kg) betragen. Bei einem 2 inch (5,08 cm) breiten Nocken kann die Kraft 400 lbs. (181,44 kg) betragen. Diese Kraft wird konstant gehalten und ändert sich während des Bearbeitungsverfahrens nicht. Tatsächlich schiebt der Nocken den Kopf zurück, wenn der hohe Teil des Nockens bei der Drehbewegung den Kopf passiert, so daß die Kraft des Kopfes auf die Nockenoberfläche gleich bleibt. Die Länge des Frontabschnitts 42 des Kopfes 54 ist größer als die Breite des Nockens 40, so daß die gesamte Breite des Nockens bearbeitet wird.

Fig. 4 und 6 zeigen ein Ausführungsbeispiel einer Verschiebeeinrichtung 50, bei der der Frontabschnitt 42 des Kopfes 54 ein zylindrisches Stabstück ist, das über seine Breite gleichmäßig kreisförmigen Querschnitt hat und dessen Längsachse parallel zu der Drehachse der Nockenwelle 38 und parallel zur bearbeiteten Nocken-Lauffläche verläuft.

Der Kopf 54 ist durch einen Stift 62 dreh- bzw. schwenkbar mit dem Schlitten 52 verbunden, zur Schwenkbewegung um eine zur Längsachse des Kopfes parallele Achse. Der Kopf 54 wird durch eine Druck-Schraubenfeder 64, die sich zwischen Kopf 54 und Schlitten 52 befindet, gegen den Nocken gedrückt. In der Darstellung ist der Vibrator 60 am rückwärtigen Abschnitt 54 des Kopfes angebracht. Wenn die Verschiebeeinrichtung 50 den Kopf gegen den Nocken vorbewegt, wird die Feder 64 zusammengedrückt, um sicherzustellen, daß der Frontabschnitt des Kopfes mit dem Nocken in Kontakt bleibt, während sich das Werkstück dreht. Der Vibrator 60 ist starr am Kopf angebracht und wenn er in Gang gesetzt wird, versetzt er den Kopf in hochfrequente Schwingung, die als Kraft auf das Werkstück übertragen wird. Diese Kraft oder Energie wird von der Oberfläche des Nockens absorbiert; dies führt dazu, daß die Nockenoberfläche hart und glatt wird. Die Feinstbearbeitung der Nocken-Lauffläche wird ausgeführt, während sich das Werkstück 38 mit konstanter Geschwindigkeit, vorzugsweise etwa 20 bis 30 U/min., dreht.

Gewünschtenfalls kann der Frontabschnitt 42 des Kopfes 54 so abgewandelt werden, daß er tonnenförmig oder sanduhrförmig ist; in diesem Fall überträgt er die entgegengesetzte Form auf die bearbeitete Oberfläche.

Der Frontabschnitt 42 des Kopfes besteht aus sehr hartem Material, das vorzugsweise eine Härte im Bereich von etwa 3000 bis 7000 Vickers besitzt. Vorzugsweise ist das Material so gewählt, daß es mit dem Werkstück nicht chemisch reagiert. Üblicherweise besteht das Werkstück aus Eisen oder Stahl, es kann aber auch aus anderen Materialien hergestellt sein. Zumindest der Frontabschnitt 42 des Kopfes 54 ist bevorzugt aus Diamant oder Wolframkarbid hergestellt. Besteht er aus Wolframkarbid, so ist er vorzugsweise mit einer Chromnitrid- oder Titannitrid-Verbindung beschichtet, die eine Härte im oben angegebenen Bereich aufweist.

Die Arbeitsfläche des Kopfes - ob aus Diamant oder aus beschichtetem Wolframkarbid - ist glatt und übt während des Bearbeitungsprozesses am sich drehenden Werkstück eine reibende oder polierende Wirkung auf die Nockenoberfläche aus. Die das Werkstück berührende Oberfläche des Kopfes 54 muß ausreichend hart und glatt sein, um der Polierwirkung zu widerstehen.

Andere geeignete Materialien, aus denen zumindest der Frontabschnitt 42 oder der gesamte Kopf 54 bestehen kann, sind Siliziumnitrid und bestimmte keramische Materialien, wie zum Beispiel Aluminiumoxid (Al₂O₃).

Fig. 5 zeigt ein der Fig. 4 ähnliches Ausführungsbeispiel, bei dem der Kopf 54a jedoch in leicht abgewandelter Ausführung vorgesehen ist, obwohl er in gleicher Weise mittels eines Stifts 62 am Schlitten 52 schwenkbar gelagert ist. Ein wesentlicher Unterschied zwischen dem Kopf von Fig. 5 und dem von Fig. 4 ist, daß der Frontabschnitt 42a von Fig. 5 die Form eines flachen Blocks und nicht die eines Zylinders hat und eine flache Bearbeitungsoberfläche 70 aufweist, die parallel zur Drehachse der Nockenwelle 38 und ebenfalls parallel zur Lauffläche des zu bearbeitenden Nockens verläuft.

Fig. 7 und 9 zeigen ein weiteres Ausführungsbeispiel, bei dem der Frontabschnitt 42 fest am rückwärtigen Kopfabschnitt 54b angebracht ist, der zwischen Armen 75 des Schlittens 52b in dessen Längsrichtung verschieblich ist. Eine Schraubenfeder 64b ist zwischen dem Kopf 54b und dem Schlitten 52b eingespannt und umgibt eine Stange 78, die sich vom Kopf 54b aus erstreckt. Die Stange 78 ist im Schlitten 52b verschieblich gelagert und hat einen Vibrator 60 an ihrem dem Kopf abgewandten Ende. Die Funktionsweise ist aus der Beschreibung der anderen Ausführungsbeispiele ersichtlich.

Fig. 8 unterscheidet sich von den Fig. 7 und 9 nur dadurch, daß der Frontabschnitt 42a des Kopfes flach ist, wie der Frontabschnitt 42a von Fig. 5.

Ein abgewandelter, im wesentlichen flacher Kopf kann leicht konkav oder konvex sein; in diesem Fall überträgt er die entgegengesetzte Form auf die zu bearbeitende Oberfläche.

Es wird nun auf die Fig. 10 Bezug genommen, die den Kopf 54b, 42 mit zylindrischem Frontabschnitt 42 gemäß Fig. 4 oder 7 zeigt, der gegen einen typischen Nocken mit gekrümmter Lauffläche 90 gedrückt ist. Die nach innen gekrümmte Kontur oder der negative Radius dieses Nockentyps wird am besten mit einem zylindrischen Kopf, wie in Fig. 4 oder 7 gezeigt, bearbeitet. Ein Kopf mit flachem Frontabschnitt 42a gemäß Fig. 5 ist für die Bearbeitung der obigen Kontur nicht geeignet.

Fig. 11 zeigt den flachen Frontabschnitt 42a gemäß Fig. 5 oder 8 im Eingriff mit einem typischen Nocken mit flacher Lauffläche 92. Diese Nockenoberfläche hat einen positiven Radius und weist keine nach innen gerichtete Kontur oder negativen Radius auf. Aus diesem Grund kann bei einem derartigen Nocken der einfachere und kostengünstigere flache Kopf gemäß Fig. 5 verwendet werden.

Claims (14)

1. Vorrichtung zum Feinstbearbeiten (Microfinish) der Oberfläche eines Werkstücks (38, 40), umfassend

• (a) einen Werkstückhalter (22, 24, 26, 27, 36, 46), einen Kopf (42, 54; 42a, 54a; 42a, 54b), eine Einrichtung (50; 52, 56) zum Halten des Kopfes benachbart dem auf dem Halter (ein-)gespannten Werkstück (38, 40) und eine Einrichtung (58, 64) zum Ineingriffhalten des Kopfes mit der Werkstück-Oberfläche;
• (b) eine Vibrationseinrichtung (60) zum Vibrieren des Kopfes mit hoher Frequenz, während dieser sich mit der Oberfläche des Werkstücks (38, 40) im Eingriff befindet, zum Feinstbearbeiten der Oberfläche.

2. Vorrichtung nach Anspruch 1, bei der

• (a) der Kopf (42, 54) eine glatte Oberfläche (70) zum drückenden Berühren der Werkstück-Oberfläche aufweist;
• (b) eine Einrichtung (41, 44, 36, 24, 26) vorgesehen ist zum Relativbewegen des Kopfes (42, 54) über die Oberfläche, so daß die Kopffläche (70) eine polierende oder reibende Wirkung auf die Oberfläche ausübt.

3. Vorrichtung nach einem der vorstehenden Ansprüche, bei der der Kopf (42, 54) eine im wesentlich senkrecht zur Werkstück-Oberfläche gerichtete zyklische Hubbewegungen ausführt, insbesondere minimalhubige Hochfrequenzbewegungen.

4. Vorrichtung nach einem der vorstehenden Ansprüche, bei der der Kopf (42, 54) mit einer Frequenz im Bereich von etwa 10.000 bis 16.000 Schwingungen pro Minute (160 bis 270 Hz) von der Vibrationseinrichtung (60) vibriert wird.

5. Vorrichtung nach einem der vorstehenden Ansprüche, bei der zumindest ein Frontabschnitt (42, 42a, 42b) des Kopfes eine Härte im Bereich von etwa 3000 bis 7000 Vickers aufweist.

6. Vorrichtung nach einem der vorstehenden Ansprüche, bei der zumindest der Frontabschnitt (42, 42a) des Kopfes - insbesondere der gesamte Kopf - aus einem Material besteht, das ausgewählt ist aus der Gruppe: Diamant, Wolframkarbid, Wolframkarbid beschichtet mit Chromnitrid oder Titannitrid, einem keramischen Material oder Siliziumnitrid.

7. Verfahren zum Feinstbearbeiten der Oberfläche eines Werkstücks, bei dem

• (a) ein Kopf (42, 54; 42a, 54a; 54b) in Druckberührung mit der Oberfläche des Werkstücks (38, 40) gehalten wird;
• (b) der Kopf zur Feinstbearbeitung der Werkstück-Oberfläche mit hoher Frequenz pulsiert (60; 60, 78)

8. Verfahren nach Anspruch 7, bei dem

• (a) der Kopf eine glatte Arbeitsfläche (70; 42, 42a) zum Druckberühren der Werkstück-Oberfläche aufweist;
• (b) der Kopf über die Werkstück-Oberfläche relativbewegt (41, 44, 36, 24, 26) wird, so daß seine Arbeitsfläche (70) beim Pulsieren eine polierende oder reibende Wirkung auf die Werkstück-Oberfläche hat.

9. Verfahren nach einem der vorstehenden Verfahrensansprüche, bei dem der Kopf im wesentlichen senkrecht zur Werkstück-Oberfläche pulsiert.

10. Verfahren nach einem der vorstehenden Verfahrensansprüche, bei dem der Kopf mit einer Frequenz im Bereich von etwa 10.000 bis 16.000 Schwingungen pro Minute (Hübe pro min.) wird.

11. Verfahren nach einem der vorstehenden Verfahrensansprüche, bei dem der Kopf im Frontabschnitt (42, 42a) eine Härte im Bereich von etwa 3000 bis 7000 Vickers aufweist.

12. Verfahren nach einem der vorstehenden Verfahrensansprüche, bei dem zumindest der Frontabschnitt (42, 42a) des Kopfes aus einem beinharten Material besteht, wie Diamant, Wolframkarbid, Wolframkarbid beschichtet mit Chromnitrid oder Titannitrid, einem keramischen Material oder Siliziumnitrid.

13. Vorrichtung nach einem der vorigen Vorrichtungsansprüche, bei der die Front (42, 42a) des Kopfes (54, 54a, 54b)

• (a) eine glatte zylindrische Arbeitsfläche (42) aufweist, die auf die Werkstück-Oberfläche drückbar ist und eine Längsachse hat, die parallel zur Werkstück-Oberfläche verläuft; oder
• (b) eine glatte ebene Arbeitsfläche (70, 42a) aufweist, die mit der Werkstück-Oberfläche in Druckkontakt bringbar ist, die im wesentlichen parallel zur Werkstück-Oberfläche verläuft.

14. Vorrichtung nach einem der vorigen Vorrichtungsansprüche, bei der mehrere Köpfe (54) mit ihren Halteeinrichtungen (50, 52) axial beanstandet entsprechend dem Abstand der zu bearbeitenden Werkstück-Oberflächen (38, 40) aufgereiht sind, jedoch umfänglich in Winkeln verdreht sind, so daß jeweils zwei benachbarte Halteeinrichtungen (50, 52) in einer anderen Ebene arbeiten und dennoch alle Arbeitsebenen sich in der Achse des Werkstücks (38, 40) schneiden.