DE4124178A1 - Superfinish-maschine - Google Patents
Superfinish-maschineInfo
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- B24—GRINDING; POLISHING
- B24B—MACHINES, DEVICES, OR PROCESSES FOR GRINDING OR POLISHING; DRESSING OR CONDITIONING OF ABRADING SURFACES; FEEDING OF GRINDING, POLISHING, OR LAPPING AGENTS
- B24B35/00—Machines or devices designed for superfinishing surfaces on work, i.e. by means of abrading blocks reciprocating with high frequency
Description
Die Erfindung betrifft eine Anordnung zur Bearbeitung bzw.
Fein-Bearbeitung von Werkstücken, insbesondere im wesent
lichen mit einer Bearbeitungsqualität, die einem Superfi
nishen entspricht.
Vorteilhaft wird bei der Bearbeitung das Werkstück spitzen
los bzw. ausschließlich nur am Außenumfang aufgenommen und
drehend angetrieben, wobei die Arbeitsfläche des jeweili
gen Bearbeitungswerkzeuges bzw. alle Arbeitsflächen zweck
mäßig nicht über dem gesamten Werkstückumfang am Werkstück
abwälzen, sondern solche abwälzenden Flächen im wesentli
chen nur zur Abstützung, zur Zentrierung bzw. Ausrichtung
und/oder zum Antrieb des Werkstückes vorgesehen sind. Die
Werkzeug-Bearbeitungsfläche, beispielsweise eines Superfi
nishsteines, kann dann durch eine zwischen die Stützflä
chen, z. B. Tragrollen-Oberflächen eingreifende und von
diesen gesonderte Fläche gebildet sein, die unter Bearbei
tungsbedingungen allenfalls eine Bewegung um die Werkstück
achse und/oder in Längsrichtung des Werkstückes ausführt,
jedoch auch gestellfest bzw. nur quer gegen die Werkstück
achse zustellbar gelagert sein kann.
Die Arbeitsfläche des Werkzeuges weist zweckmäßig Korund-Par
tikel auf, die in einer Bettung eingelagert sind. Z. B.
kann das Werkzeug durch einen selbstschärfenden Edelkorund-Hon
stein gebildet sein, bei welchem unter den Betriebsbe
dingungen einer Superfinish-Bearbeitung im Gegensatz zu
einem Siliziumkarbid-Honstein nicht nur die Schneidleistung
ansteigt, sondern sich auch die Gleichmäßigkeit des Schnit
tes und damit die Güte der bearbeiteten Oberfläche verbes
sert. Dadurch ist die erfindungsgemäße Ausbildung insbeson
dere auch zur Bearbeitung von zylinderähnlichen Wälzkörpern
von Wälzlagern geeignet.
Die erfindungsgemäße Anordnung erlaubt hohe Umfangsge
schwindigkeiten von beispielsweise bis zu 1200 m/min, je
doch steigt mit der Umfangsgeschwindigkeit auch die Brems
kraft an, mit welcher die Arbeitsfläche des Werkzeuges auf
das Werkstück wirkt, während die Antriebskräfte auf das
Werkstück infolge von hydrodynamischen Kräften abnehmen.
Diese Kräfte ergeben sich durch Kühl- bzw. Schneidflüssig
keit, welche dem Bearbeitungsbereich laufend zugeführt wer
den kann. Im Bereich von Umfangsgeschwindigkeiten, die eine
Größenordnung von etwa 200 bis 300 m/min betragen, kann
dadurch ein zunehmender Schlupf zwischen Werkstück und
Treibflächen auftreten, was dann bei weiterer Steigerung
der Umfangsgeschwindigkeiten sogar zum Stillstand des Werk
stückes gegenüber dem Werkzeug führen kann. Diese Wirkung
kann durch Erhöhung der Normalkräfte an den Kontaktstellen
zwischen Werkstück und Treibflächen nicht zufriedenstellend
vermieden werden, weil mit der Steigerung der Normalkräfte
auch die Bremskraft erhöht wird, unabhängig davon, ob die
Erhöhung der Normalkraft durch das Werkzeug oder mindestens
ein Druckstück herbeigeführt wird. Zwar können die Normal
kräfte auch dadurch erhöht werden, daß der auf die Werk
stückachse bezogene Auflagewinkel zwischen den Kontaktstel
len zu den Treib- bzw. Stützflächen verkleinert wird, je
doch reicht dies für einen einwandfreien Transport des
Werkstückes bei hohen Umfangsgeschwindigkeiten selbst dann
nicht aus, wenn der Auflagewinkel unter 14 bis 18° bzw. bei
etwa 5 bis 7° liegt.
Der Erfindung liegt daher des weiteren die Aufgabe zugrun
de, eine Anordnung der genannten Art zu schaffen, mit wel
cher Nachteile bekannter Ausbildungen vermieden sind und
insbesondere eine weitere Erhöhung der Umfangsgeschwindig
keit, der Schneidleistung und/oder der Bearbeitungsgüte
möglich ist.
Zur Lösung dieser Aufgabe sind Mittel zur entsprechenden
weiteren Erhöhung des Reibwertes unter Bearbeitungsbedingun
gen, insbesondere Mittel zur Erhöhung des Reibbeiwertes
mindestens einer Treibfläche vorgesehen, ohne daß hierzu
die Normalkräfte erhöht werden müssen. Dadurch kann im we
sentlichen unabhängig von den Normalkräften bzw. ausgehend
von einer gegebenen Normalkraft eine Steigerung des Reib
wertes zwischen den gepaarten Flächen des Werkstückes und
des Treibgliedes erzielt werden.
Eine Möglichkeit zur Erhöhung der spezifischen Reibungs
kräfte besteht z. B. darin, die Auflagefläche des Werkstüc
kes auf den Treibflächen spezifisch zu verringern, was
durch entsprechende Unterbrechungen der Treibfläche er
reicht werden kann, so daß diese gegenüber ihrer gesamten
Flächengröße eine kleinere wirksame Kontaktfläche für die
treibende Berührung mit dem Werkstück hat. Die Treibfläche
kann durch bearbeitete Vertiefungen, wie Einstiche, durch
Porosität-Poren o. ä. mit Unterbrechungen versehen sein,
die zweckmäßig gleichmäßig über die gesamte Flächenausdeh
nung der Treibfläche verteilt sind. Die Treibfläche kann
aber auch Bereiche unterschiedlicher Nachgiebigkeit haben,
so daß sie zwar im Kontaktbereich im wesentlichen ganzflä
chig am Werkstück anliegt, im wesentlichen jedoch nur die
weniger nachgiebigen Bereiche die Abstützkräfte aufnehmen
bzw. die Treibkräfte übertragen. Beispielsweise kann die
Treibfläche aus einer relativ weichen oder elastischen
Grundmasse bestehen, in die harte Partikel, z. B. Karbide,
Korunde, Diamanten und/oder andere Hartkörper eingelagert
sind. Die Grundmasse kann dabei in Bezug auf diese Partikel
und auf den zu bearbeitenden Werkstoff so abgestimmt sein,
daß sie durch die Reibung gegenüber dem Werkstück ausrei
chend schnell verschleißt und zumindest in der letzten Be
arbeitungsphase das Werkstück nur an den Partikeln punktar
tig abgestützt ist; sind die im Einsatz befindlichen Parti
kel stumpf geworden, so können sie aus der Grundmasse bzw.
Bettung ausbrechen, wodurch noch scharfe Partikel für den
Eingriff in das Werkstück freigelegt werden, weil auch hier
die Grundmasse wieder entsprechend weit durch Verschleiß
abgetragen wird. Ist die Grundmasse statt dessen oder zu
sätzlich elastisch, so gibt sie unter den Normalkräften
nach und es ergibt sich ebenfalls eine Abstützung in
rasterartig verteilten Punkten eines Anlagefeldes, was zu
hohen spezifischen Normalkräften führt.
Statt dessen oder zusätzlich können zur Erhöhung der An
triebskräfte auch Walzenmaterialien mit einem wesentlich
höheren Reibungskoeffizienten als der des Werkstoffes des
Werkstückes bzw. als Stahl verwendet werden. Hierzu eignen
sich z. B. Reibbeläge, keramische Werkstoffe, Kunststoffe
mit entsprechenden Zusätzen und/oder beliebige Kombinatio
nen davon.
Auch kann statt dessen oder zusätzlich die Treibfläche aus
einem begrenzt elastischen Werkstoff bestehen, der zweck
mäßig hinsichtlich seiner Druckelastizität eine so steil
ansteigende Federkennlinie hat, daß er nach Eindrücken der
Treibfläche um wenige 100stel oder 1000stel mm praktisch
unnachgiebig hart wird. Dadurch wird die Kontaktfläche zwi
schen Werkstück und Treibfläche nach Art einer Umschlingung
auf wenige Winkelgrade, bezogen auf die Werkstückachse,
erhöht, was zu einer entsprechend besseren Mitnahme führt.
Es hat sich gezeigt, daß gute Wirkungen erzielt werden,
wenn die Treibfläche bzw. der Treibkörper aus solchem Werk
stoff besteht, aus welchem die Laufflächen von Reibgetrie
ben, beispielsweise Kegelradgetrieben, hergestellt werden.
Derartiges Material kann eine sehr harte Gummibindung mit
eingebetteten Korundpartikeln aufweisen und läßt sich zum
Abrichten wiederholt gut bearbeiten, z. B. mit einer Dia
mantschleifscheibe oder mit einem Abrichtdiamanten.
Durch die Verwendung von Treibflächen, die gegenüber
feinstbearbeiteten bzw. polierten Hochglanz-Flächen wesent
lich rauher sind, können überraschenderweise hohe Bearbei
tungsgeschwindigkeiten beim Herstellen von Superfinish-
Werkstückflächen erzielt werden, ohne daß die gegenüber der
Treibfläche wenigstens im fertig bearbeiteten Zustand we
sentlich weniger rauhe Werkstückfläche dadurch Schaden lei
det. Während die Rauhigkeit der Werkstückfläche beim
Schleifen etwa 3 µm beträgt, kann sie bei der Superfinish-
Bearbeitung einen Bruchteil davon, nämlich z. B. weniger
als 1 µm und sogar 0,3 µm betragen. Die Rauhigkeit der Treib
fläche ermöglicht es der anwesenden Bearbeitungs-Flüssig
keit, in die Rauhigkeit-Vertiefungen gepreßt und dort gege
benenfalls nach Art von Leitrillen zu den äußeren Begren
zungen des Kontaktfeldes kanalisiert zu werden, so daß die
Rauhigkeitserhöhungen nahezu unter Durchbrechung des Flüs
sigkeitsfilmes unmittelbar in Berührung mit der Werkstückober
fläche gelangen können. Dadurch ist eine vollständiges
Aufschwimmen des Werkstückes derart, daß es mit der Treib
fläche im wesentlichen ausschließlich unter Vermittlung
eines Flüssigkeitsfilmes in Kontakt steht, vermieden und
wenigstens partiell eine trockene Treibverbindung zwischen
den beiden Flächen herstellt. Bei ausreichender Rauhigkeit
kann daher die Treibfläche auch eine mindestens so große
oder größere Härte als die Werkstückfläche haben.
Die Treibfläche muß nicht durchgehend zylindrisch sein,
sondern kann auch, insbesondere zur Bearbeitung von Wälzla
gerrollen, axial aneinanderschließende ballige bzw. sphäri
sche und/oder konische bzw. hyperbolische Abschnitte auf
weisen, z. B. damit die Werkstückfläche an den Enden des
Werkstückes nach Art flach abfallender Anphasungen verjüngt
ist.
Es hat sich gezeigt, daß durch die erfindungsgemäße Ausbil
dung gut mit 500 bis 600 m/min oder mehr Umfangsgeschwin
digkeit gearbeitet werden kann, ohne daß die Maßhaltigkeit
z. B. aufgrund von Schwingungen oder einer eventuellen Ela
stizität der jeweiligen Treibfläche beeinträchtigt würde.
Diese und weitere Merkmale von bevorzugten Weiterbildungen
gehen außer aus den Ansprüchen auch der Beschreibung und
den Zeichnungen hervor, wobei die einzelnen Merkmale je
weils für sich allein oder zu mehreren in Form von Unter
kombinationen bei einer Ausführungsform der Erfindung und
auf anderen Gebieten verwirklicht sein und vorteilhafte
sowie für sich schutzfähige Ausführungen darstellen können,
für die hier Schutz beansprucht wird. Ausführungsbeispiele
der Erfindung sind in den Zeichnungen dargestellt und wer
den im folgenden näher erläutert. In den Zeichnungen zei
gen:
Fig. 1 eine erfindungsgemäße Anordnung zur Superfinish-
Bearbeitung von Rollenkörpern im Querschnitt,
Fig. 2 ein weiteres Ausführungsbeispiel in einem wesent
lich vergrößerten Ausschnitt der Fig. 1,
Fig. 3 einen Axialschnitt durch eine Treibfläche,
Fig. 4 ein weiteres Ausführungsbeispiel in einer Dar
stellung entsprechend Fig. 3,
Fig. 5 eine weitere Ausführungsform einer Treibfläche im
Querschnitt und
Fig. 6 eine weitere Ausführungsform in einer Darstellung
entsprechend Fig. 5.
Die in Fig. 1 nur angedeutete Maschine 1 dient zur Umfangs
bearbeitung im wesentlichen achssymmetrischer Werkstücke 2
mit einem Werkzeug 4, dessen Arbeitsfläche 5 im Querschnitt
entsprechend der Bearbeitungs- bzw. Umfangsfläche 3 ge
krümmt sein kann und mit dieser Fläche radial gegen das
Werkstück 2 mit einer vorbestimmten Druckkraft nachstellbar
angelegt wird. Die Arbeitsfläche 5 kann bei nur radialer
Bewegbarkeit des Werkzeuges 4 genau gleich groß wie der
Bearbeitungsbereich am Werkstück 2 oder aber auch demgegen
über kleiner sein, falls das Werkzeug 4 z. B. oszillierende
Bewegungen ausführt.
Zum rotierenden Antrieb und zur Erzeugung einer axialen
Vorschubbewegung des Werkstückes 2 sind zwei annähernd pa
rallel und horizontal nebeneinanderliegende Treibwalzen 7,
8 vorgesehen, deren Mittelachsen zur Bewirkung des Vorschu
bes geringfügig gegeneinander schräg gestellt sein können.
Jede Treibwalze 6, 7 bildet mit ihrem Außenumfang eine
Treibfläche 8, 9 und die beiden Treibflächen 8, 9 haben
bevorzugt gleiche und/oder gegenüber der Umfangsfläche 3
einen ganzzahlig mehrfach, z. B. etwa fünffach größeren
Durchmesser. Beide Treibflächen 8, 9 können jedoch auch
hinsichtlich Größe und Beschaffenheit unterschiedlich aus
gebildet sein.
Die beiden Treibflächen 8, 9 begrenzen eine prismenartige
Auflage dadurch, daß ihr geringster Abstand voneinander
kleiner als der Durchmesser der Umfangsfläche 3 ist, so daß
das Werkstück 2 an jeder Treibfläche 8, 9 mit einer z. B.
etwa linienförmigen Kontaktfläche 10 anliegen kann. Bezogen
auf die Werkstückachse erstreckt sich die Kontaktfläche 10
über einen Eingriffswinkel 11, der unterhalb eines Winkel
grades oder auch darüber liegen kann. Durch die Winkellage
der gemeinsamen Axialebene des Werkstückes 2 mit der jewei
ligen Treibwalze 6 bzw. 7 gegenüber der gemeinsamen Axial
ebene der beiden Treibwalzen 6, 7 ist ein Anlagewinkel 12
definiert, der zweckmäßig deutlich unter 15 bzw. 10° liegen
kann. Die Normalkräfte im Bereich der Kontaktflächen 10 wer
den ausschließlich durch die Gewichtskraft des Werkstückes
2 zuzüglich der radialen Anpreßkraft des Werkzeuges 4 be
stimmt, da auf das Werkstück 2 keine weiteren Radialkräfte,
z. B. über ein Druckstück o. dgl., ausgeübt werden. Die
Axialerstreckung des Werkzeuges 4 kann wie diejenige der
Treibflächen 8, 9 größer als die Länge der Umfangsfläche 3
sein.
Die beiden Treibwalzen 6, 7 sind mit gleicher Drehrichtung
im wesentlichen synchron motorisch angetrieben und treiben
das axial zugeführte Werkstück 2, sobald es von den Treib
flächen 8, 9 erfaßt wird, über die Kontaktflächen 10 kraft
schlüssig in der entgegengesetzten Richtung an. Das vom
Werkzeug 4 auf das Werkstück 2 durch den Bearbeitungsein
griff ausgeübte Bremsmoment ist dabei kleiner als die Summe
der im Bereich der Kontaktflächen 10 tangential entgegenge
setzt gerichteten Antriebsmomente, die durch die Treibwal
zen 6, 7 auf das Werkstück 2 übertragen werden. Hierzu be
stehen die Treibflächen 8, 9 aus gleichen oder unterschied
lichen Werkstoffen, die jeweils einen gegenüber Stahl we
sentlich höheren Reibungskoeffizienten haben. Die Reibflä
chen 8, 9 können durch Beläge auf Walzenkernen gebildet
sein oder aber die Walzen können über den gesamten
Querschnitt aus demselben Werkstoff bestehen. Bei einer
solchen Ausbildung kann der Eingriffswinkel 11 unter einem
Winkelgrad liegen bzw. eine Wirkung gegeben sein, durch
welche die Kontaktfläche 10 nur linienförmig ist.
Gemäß Fig. 2 kann der Eingriffswinkel 11 demgegenüber auch
auf mehrere Winkelgrade z. B. dadurch vergrößert werden,
daß eine oder beide Treibflächen 8a eine begrenzte Druck
elastizität haben, so daß sich unter den Normalkräften in
der Treibfläche 8a eine der Umfangsfläche 3a entsprechende
Eindrückung 13 ergibt, über welche die Umfangsfläche 3a von
der Treibfläche 8a umschlungen ist. Die Treibfläche 8a ist
dabei derart rückfedernd, daß sie beiderseits der Kontakt
fläche 10a und auch axial benachbart zur Umfangsfläche 3a
sofort wieder in ihre Ausgangsform rückfedert. Bei der Be
arbeitung des Werkstückes 2a im Durchlauf, also bei gleich
zeitiger Rotation und axialer Vorschubbewegung, wird da
durch ebenfalls eine wesentlich verbesserte Mitnahme er
zielt. Der Eingriffswinkel 11 übersteigt zweckmäßig 30 bzw.
20° nicht und kann auch unter 10 Winkelgraden liegen.
Gemäß Fig. 3 ist eine oder sind beide Treibflächen 8, 9
mit einer Rauhigkeit ausgebildet, die wenigstens teilweise
oberhalb der Rauhigkeit der Umfangsfläche 3 vor und/oder
nach der Finish-Bearbeitung liegt. Die Rauhigkeit der
Treibfläche 8b kann z. B. durch diejenige Bearbeitung er
zeugt werden, mit welcher die Treibfläche 8b zweckmäßig
spanabhebend in ihre vorbestimmte Form gebracht wird. Ist
diese Bearbeitung eine Feindreh-Bearbeitung, so ergibt sich
z. B. eine Grobrauhung 14 in Form von ringförmig geschlos
senen und/oder wendelförmigen Drehriefen mit einer Tiefe
von z. B. zwischen 4 und 10 µm, insbesondere etwa 6 µm und
einem demgegenüber etwa gleichgroßen oder kleineren Axial
abstand zwischen benachbarten Riefen.
Nach der Drehbearbeitung können die ring- bzw. wendelförmi
gen Erhebungen zwischen den Riefen feiner, z. B. durch Ho
nen, so bearbeitet werden, daß sie am Außenumfang jeweils
eine annähernd zylindrische Feinrauhung 15 mit ring-, wen
del-, rändel- und/oder kordelartigen Riefen bilden, deren
Tiefe um etwa das drei- bis vierfache kleiner als die der
Riefen der Grobrauhung 14 ist. Z. B. ist die Riefentiefe
der Feinrauhung 15 etwa 1,5 bis 2 µm tief. Dadurch bildet
die, im Axialschnitt axial aufeinanderfolgende Treibflä
chen-Plateaus aufweisende, Treibfläche 8b zwischen benach
barten tieferen Riefen der Grobrauhung 14 jeweils eine
Mehrzahl in Achsrichtung aufeinanderfolgender weniger tie
fer Riefen, wobei zwischen benachbarten, geringer tiefen
Riefen der Feinrauhung 15 Kontaktpunkte 20 bzw. Kontaktkan
ten gebildet sind, die von spitzwinklig zueinanderliegenden
Flanken begrenzt sind und jeweils annähernd in einer Fein
spitze auslaufen.
Die Kontaktpunkte 20 sind, falls die Treibfläche 8b aus
einem gegenüber dem Werkstück härteren Werkstoff besteht,
die einzigen Berührungszonen zur Mitnahme des Werkstückes.
Im Falle einer geringfügigen Elastizität der Treibfläche im
Vergleich zum Werkstück kann die treibende Mitnahme auch
über einen Teil oder die gesamte Höhe der Flanken der Kon
taktpunkte 20 erfolgen.
Gemäß Fig. 4 können die Kontaktzonen 20c zwischen benach
barten Vertiefungen 16 auch Hochglatt- bzw. Hochglanz-Flä
chen sein, deren Axialerstreckung jeweils größer als die
einer Vertiefung 16 ist. Die Vertiefungen 16 können z. B.
ringförmige und/oder wendelförmige Einstiche sein, die mit
einem Drehstahl in der Treibwalze hergestellt sind und wie
die Vertiefungen der Grobrauhung 14 über den Umfang und/oder
über die Länge der Treibfläche 8b bzw. 8c durchgehende
Flüssigkeitsverdrängungs-Rinnen bilden können.
In diese Rinnen kann die Schneidflüssigkeit nach Art einer
Zwischenspeicherung während des Durchlaufes im Kontaktbe
reich der Kontaktfläche 10 ausweichen und am Auslauf des
Kontaktbereiches wieder an die Umfangsfläche 3 wenigstens
teilweise zurückgegeben werden. Die Kontaktflächen 20c kön
nen über scharfe, z. B. von etwa rechtwinkligen Flanken
begrenzte Kanten an die Vertiefungen 16 anschließen. Ferner
ist es auch möglich, die Vertiefungen durch zwei oder mehr
ineinander und parallel zueinanderliegende Wendeln zu bil
den, die gleiche oder unterschiedliche Breite, Tiefe und/oder
Profilform haben können, so daß zwischen jeweils zwei
Windungen einer Wendel eine Windung mindestens einer weite
ren Wendel liegt.
Gemäß Fig. 5 ist die Treibfläche 9d bzw. sind deren Kon
taktpunkte 20d im wesentlichen durch annähernd diamantharte
Partikel 18 einer Körnung gebildet, die aus gleich oder
unterschiedlich großen Partikel bestehen kann. Diese Parti
kel 18 sind in einer Bettung 17 zum größten Teil voll um
schlossen angeordnet, deren Härte kleiner als die der Par
tikel 18 ist, jedoch - je nach Arbeitsbedingungen - größer
oder kleiner als die Härte des Werkstoffes des Werkstückes
2 sein kann. An der Treibfläche 9d stehen die entsprechend
peripher liegenden Partikel 18 mit einem Teil ihrer Außen
fläche zur Bildung der Kontaktpunkte 20d vor. Diejenigen
Partikel 18, die an dieser Peripherie stumpf geworden sind,
brechen von selbst durch den Verschleißeingriff in die Um
fangsfläche 3 des Werkstückes 2 aus der Bettung 17 aus und
geben dadurch die benachbart zu ihnen liegenden Bereiche
der Bettung 17 für den Verschleiß an der Umfangsfläche 3
frei, so daß zuvor noch tieferliegende Partikel 18 nunmehr
in der beschriebenen Weise die Kontaktpunkte 20d an der
Treibfläche 9d bilden.
Partikel 18 können unter Betriebsbedingungen aber auch bis
an den Außenumfang der Treibfläche 9d und damit im wesent
lichen vollständig von der Bettung 17 insbesondere dann um
schlossen sein, wenn diese elastisch nachgiebig ist, da
dann diese Partikel 18 trotzdem die Wirkung von Kontakt
punkten 20d haben, während die benachbarte Außenfläche der
Bettung 17 zwar an der Umfangsfläche 3 anliegt, jedoch mit
wesentlich geringerer spezifischer Pressung.
Fig. 6 zeigt eine Treibfläche 8d aus einem geschlossen- und/oder
offenzelligen porösen Werkstoff, dessen Porosi
täts-Hohlräume 19 wie die Partikel 18 in der Bettung 17
sehr gleichmäßig verteilt sind und jeweils einen Abstand
voneinander haben, der etwa in der Größenordnung ihrer Wei
te liegt oder demgegenüber sogar kleiner ist. Durch Ver
schleiß bilden die Hohlräume 19 an der Treibfläche 8d ent
sprechende, napfförmige Vertiefungen und die zwischen die
sen liegenden Bereiche bilden die Kontaktpunkte 20d. Weite
rer Verschleiß an der Treibfläche 8d führt zur Öffnung bzw.
Freilegung weiterer Hohlräume 19, so daß stets in etwa
gleiche Betriebsbedingungen gegeben sind und sich die
Treibfläche 8d durch Selbstschärfung unter Betriebsbedin
gungen laufend regeneriert.
Alle beschriebenen Merkmale sowie diejenigen nach den Fig.
1 bis 6 können in beliebiger Kombination an einer
Treibfläche oder an zwei Treibflächen vorgesehen sein.
Z. B. können die Treibwalzen 7d, 6d gemäß den Fig. 5 und
6 gemeinsam eine Aufnahme für das Werkstück bilden. Weiter
hin kann die jeweilige Treibfläche in Umfangs- und/oder
Axialrichtung aufeinanderfolgend unterschiedlich ausgebil
dete Treibflächen-Abschnitte der beschriebenen Art aufwei
sen. Dadurch können Zonen gebildet sein, welche eine hohe
Lagegenauigkeit des Werkstückes 2 bei geringerem Mitnahme
moment gewährleisten und auf die Zonen mit höherem Mitnah
memoment folgen. Die Zonen haben dabei in Umfangsrichtung
zweckmäßig eine gegenüber der Kontaktfläche 10 etwa gleich
große oder größere Erstreckung.
Dadurch daß beim Erfindungsgegenstand wenigstens eine der
Treibflächen mindestens teilweise eine im Zusammenwirken
mit dem Werkstück unter Bearbeitungsbedingungen erhöhte
Reibwerte aufweisende Oberfläche bildet, kann eine wesent
lich erhöhte Schneid- bzw. Bearbeitungsgeschwindigkeit bei
gesteigerter Bearbeitungsgüte erzielt werden. Im Falle ei
ner partiell elastischen Treibfläche mit Partikeln o. dgl.
führt die auf diese Partikel wirkende Druckbelastung zu
einem Zurückdrücken der den jeweiligen Partikel umgebenden
Bereiche, wodurch wiederum zwischen Umfangsfläche 3 und
Treibfläche Hohlräume bzw. Kanäle entstehen, durch die ein
hydrodynamisches Tragen des Werkstückes an dieser Treibflä
che reduziert oder sogar vollständig vermieden wird.
Claims (10)
1. Superfinish-Maschine zur Bearbeitung einer Umfangsflä
che (3) eines Werkstückes (2), mit Treibflächen (8, 9)
zur im wesentlichen spitzenlosen Aufnahme und zum Bear
beitungs-Antrieb des Werkstückes (2) wenigstens teil
weise als Funktion eines unter Bearbeitungsbedingungen
gegebenen Reibwertes, insbesondere unter Fluid-Zufüh
rung, dadurch gekennzeichnet, daß Mittel zur Erhöhung
des Reibwertes unter den Bearbeitungsbedingungen vor
gesehen sind.
2. Maschine nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß
beiderseits eines Bearbeitungsbereiches (5) zwei einan
der gegenüberliegende Stützflächen vorgesehen sind, von
denen wenigstens eine als Treibfläche (8, 9) durch den
Umfang eines antreibbaren Transporteurs, wie einer
Treibwalze (6, 7), gebildet ist, wobei die Treibfläche
(8, 9) mit der Umfangsfläche (3) des Werkstückes (2) im
Kontaktbereich einer Kontaktfläche (10) den Reibwert
und im drehenden Bearbeitungszustand ein Mitnahmemoment
definiert, das höher als ein im Bearbeitungsbereich (5)
angreifendes, entgegengesetztes Widerstandsmoment ist
und wobei vorzugsweise wenigstens eine Treibfläche (8,
9) zur Erhöhung des Reibwertes unter Bearbeitungsbedin
gungen eine gegenüber der Umfangsfläche (3) des Werk
stückes (2) höhere Nachgiebigkeit aufweist.
3. Maschine nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeich
net, daß wenigstens eine Treibfläche (8, 9) eine gegen
über der Flächenausdehnung im Kontaktbereich kleinere
effektive treibende Kontaktfläche (10b) aufweist.
4. Maschine nach einem der vorhergehenden Ansprüche, da
durch gekennzeichnet, daß die Reibwert- und Erhöhungs-
Mittel dadurch gebildet sind, daß wenigstens eine
Treibfläche (8, 9, 8a, 8b, 8c, 8d, 9d) mindestens teil
weise wenigstens eine derjenigen Eigenschaften auf
weist, die durch Drucknachgiebigkeit, Druckelastizität,
Abtrag unter Betriebsbedingungen, gegenüber der Umfang
fläche (3) des Werkstückes (2) höhere Rauhigkeit, Poro
sität, Unterbrechungen durch Vertiefungen (14, 15, 16),
Fluid-Taschen, Fluid-Rinnen, ausbrechbare Körper (18)
mit Kontaktflächen (20d), Bereiche unterschiedlicher
Härte und einen gegenüber Stahl gleicher Rauhigkeit
höheren Reibungskoeffizienten definiert sind.
5. Maschinen nach einem der vorhergehenden Ansprüche, da
durch gekennzeichnet, daß mindestens eine Treibfläche
(8, 9) wenigstens teilweise aus mindestens einem derje
nigen Werkstoffe besteht, die durch faserhaltige Werk
stoffe, partikelhaltige Werkstoffe, keramische Werk
stoffe, Kunststoffe, Bindungsstoffe (17) mit eingela
gerten härteren Körpern (18), Hartgummi, Karbide, Ko
runde, Diamanten, Sinterstoffe o. dgl. definiert sind,
wobei die Treibfläche (8, 9) vorzugsweise zerspanend
bearbeitbar ist.
6. Maschine nach einem der vorhergehenden Ansprüche, da
durch gekennzeichnet, daß mindestens eine Treibfläche
(8b) wenigstens teilweise als gehonte Fläche ausgebil
det ist, die vorzugsweise von Riefen (14) unterbrochen
ist, wobei insbesondere die Kontaktflächen (20) eine
Rauhigkeitstiefe in der Größenordnung von µm und dazwi
schenliegende Riefen (14) eine größere Tiefe haben und/
oder die Treibfläche (8b) als Ergebnis einer Überlage
rung von gröberer und feinerer Bearbeitung ausgebildet
ist.
7. Maschine nach einem der vorhergehenden Ansprüche, da
durch gekennzeichnet, daß mindestens eine Treibfläche
(8, 9) wenigstens teilweise über den gesamten Umfang
und/oder die gesamte Länge im wesentlichen gleiche Ei
genschaften aufweist.
8. Maschine nach einem der vorhergehenden Ansprüche, da
durch gekennzeichnet, daß beide Stützflächen als Treib
flächen (8, 9) ausgebildet sind und insbesondere minde
stens teilweise gleiche und/oder unterschiedliche Ei
genschaften aufweisen.
9. Maschine nach einem der vorhergehenden Ansprüche, da
durch gekennzeichnet, daß zwei Stütz- bzw. Treibflächen
zur Erzeugung eines Vorschubmomentes gegeneinander ge
ringfügig schräggestellt sind.
10. Maschine nach einem der vorhergehenden Ansprüche, da
durch gekennzeichnet, daß der Bearbeitungsbereich (5)
einen Bogenwinkel von weniger als 45° einnimmt und ins
besondere durch ein Honwerkzeug mit konkav gekrümmter
Arbeitsfläche (5) bestimmt ist.
Priority Applications (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
DE19914124178 DE4124178C2 (de) | 1991-07-20 | 1991-07-20 | Bearbeitungs-Maschine zur Feinbearbeitung, wie zum Superfinishen |
Applications Claiming Priority (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
DE19914124178 DE4124178C2 (de) | 1991-07-20 | 1991-07-20 | Bearbeitungs-Maschine zur Feinbearbeitung, wie zum Superfinishen |
Publications (2)
Publication Number | Publication Date |
---|---|
DE4124178A1 true DE4124178A1 (de) | 1993-01-21 |
DE4124178C2 DE4124178C2 (de) | 1997-10-09 |
Family
ID=6436682
Family Applications (1)
Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
---|---|---|---|
DE19914124178 Expired - Fee Related DE4124178C2 (de) | 1991-07-20 | 1991-07-20 | Bearbeitungs-Maschine zur Feinbearbeitung, wie zum Superfinishen |
Country Status (1)
Country | Link |
---|---|
DE (1) | DE4124178C2 (de) |
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---|---|---|---|---|
DE102014117398B3 (de) * | 2014-11-27 | 2016-05-25 | Thielenhaus Technologies Gmbh | Verfahren zur Erzeugung von Riefen auf einer Nockenwelle |
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DE7517159U (de) * | 1975-10-02 | Supfina Maschinenfabrik Hentzen Kg | Vorrichtung zum Honen dünner Werkstücke | |
DE2742113A1 (de) * | 1977-09-19 | 1979-03-29 | Doll & Co | Maschine zum feinschleifen oder polieren von werkstuecken |
GB2117681A (en) * | 1982-03-12 | 1983-10-19 | Steve Albert Rands | Centerless honing or grinding apparatus |
DE8905901U1 (de) * | 1989-05-11 | 1990-01-18 | Supfina Maschinenfabrik Hentzen Gmbh & Co Kg, 5630 Remscheid, De |
-
1991
- 1991-07-20 DE DE19914124178 patent/DE4124178C2/de not_active Expired - Fee Related
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Also Published As
Publication number | Publication date |
---|---|
DE4124178C2 (de) | 1997-10-09 |
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