EP0997229B1 - Verfahren und Vorrichtung zur Feinbearbeitung von im wesentlichen zylindrischen Werkstückoberflächen - Google Patents

Verfahren und Vorrichtung zur Feinbearbeitung von im wesentlichen zylindrischen Werkstückoberflächen Download PDF

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EP0997229B1
EP0997229B1 EP99121202A EP99121202A EP0997229B1 EP 0997229 B1 EP0997229 B1 EP 0997229B1 EP 99121202 A EP99121202 A EP 99121202A EP 99121202 A EP99121202 A EP 99121202A EP 0997229 B1 EP0997229 B1 EP 0997229B1
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EP
European Patent Office
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pressing
pressing element
work surface
support
pressure
Prior art date
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Expired - Lifetime
Application number
EP99121202A
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English (en)
French (fr)
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EP0997229A1 (de
Inventor
Wolf Nagel
Bernd Dr. Renz
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Nagel Maschinen und Werkzeugfabrik GmbH
Original Assignee
Nagel Maschinen und Werkzeugfabrik GmbH
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Publication date
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Expired - Lifetime legal-status Critical Current

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    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • 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
    • B24B5/00—Machines or devices designed for grinding surfaces of revolution on work, including those which also grind adjacent plane surfaces; Accessories therefor
    • B24B5/36—Single-purpose machines or devices
    • B24B5/42—Single-purpose machines or devices for grinding crankshafts or crankpins
    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • 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
    • B24B21/00—Machines or devices using grinding or polishing belts; Accessories therefor
    • B24B21/02—Machines or devices using grinding or polishing belts; Accessories therefor for grinding rotationally symmetrical surfaces
    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • 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
    • B24B21/00—Machines or devices using grinding or polishing belts; Accessories therefor
    • B24B21/04—Machines or devices using grinding or polishing belts; Accessories therefor for grinding plane surfaces
    • B24B21/06—Machines or devices using grinding or polishing belts; Accessories therefor for grinding plane surfaces involving members with limited contact area pressing the belt against the work, e.g. shoes sweeping across the whole area to be ground
    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • 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

Definitions

  • the invention relates to a method and an apparatus for fine machining of essentially cylindrical workpiece surfaces, especially workpiece outer surfaces.
  • Document US 5 664 991 A discloses an apparatus for fine machining an essential cylindrical workpiece surface, in particular workpiece outer surface of a Workpiece by means of fine machining means, in particular belt finishing device; With at least two staggered in the circumferential direction, independent of each other actuatable pressing elements for pressing the finishing agent against the Workpiece surface and means for generating a relative movement between Workpiece surface and finishing tools.
  • One from the German patent DE 30 08 606 known device for external honing eccentrically rotating crankshaft crank pin has one Rotary drive for the crankshaft to be machined and one of the orbital revolving crankshaft crank pin Beam with two beam halves, which are above support members Support directly on the workpiece surface and with large Force can be pressed against this.
  • One of the beam halves is used excluding the support, while the other half of the beam has a honing tool that is supported press a support arm against the surface to be machined can and driven oscillatingly via a vibratory drive is.
  • the halves of the carrier are adjustable in height relative to each other to train them so that they exactly Have the machined workpiece set.
  • the device brings very good processing results. For one usually required multi-stage machining with honing and The carrier must be fully honed to replace the honing tool be opened. Then, if necessary, a new one Height adjustment may be required. The procedure until it is reached a desired surface quality can therefore be time consuming.
  • the invention has for its object a method and propose a device of the type mentioned that it enable a desired surface quality quickly and to achieve reliably, especially with orbital circumferential workpiece surfaces.
  • the invention proposes a method for solving this problem according to claim 1 and a device according to claim 11 before.
  • This process in which both honing stones or the like, as well as sanding belt as a finishing agent either can be used alternatively or in combination through a high variability of the process control, whereby practically every required surface quality quickly and can be reliably achieved.
  • large force pressing of support organs against the Workpiece surface can be achieved that on the Precipitation force acting by a itself on the support member or on one with a support member firmly connected part of the device supporting pressing element is generated, not by dynamic additional forces is influenced, as in particular in the case of eccentric orbits Workpiece sections, such as crankshaft crank pins, occur.
  • the removal characteristics are very variable adjustable. For example, it is possible that at least two different, preferably independent pressing elements which can be actuated from one another according to type and / or Grain or removal rate of different fine processing agents pressed simultaneously or alternately, which means that one was not easily possible per round Mixed processing is made possible.
  • a first fine machining means is that the first pressure element is then relieved of pressure, is withdrawn in particular and that thereafter by a second pressing element a second finishing tool is pressed, preferably another, in particular has finer grain than the first finishing agent. It is possible pre-processing and finishing to achieve a workpiece in one operation without the device for changing the finishing agent opened or the editing process in another way must be interrupted.
  • At at least one pressure element preferably at least two independently operable pressing elements, Finishing agent, especially sanding belt, with a contact pressure varying in the axial direction of the workpiece and / or with a removal rate that varies in the axial direction is pressed.
  • the variation is advantageously continuous or stepless, which means that the finished workpiece surface bumps running in the circumferential direction how grooves or steps can be avoided.
  • the variation can be generated by e.g. Abrasive belt with in axial Pressed in the direction of varying elastic compliance becomes.
  • a varying contact pressure in one direction Processing section offers the possibility, for example an undesired taper in a crankshaft bearing increased removal in the area of larger cross-section quickly and reliably eliminate or other deviations from a desired, for example cylindrical ideal shape remove.
  • At least one Pressing element fine processing means such as sanding belt, is pressed so that the contact pressure and / or Material removal rate from a central area of the machining section to axial edge areas of the machining section, preferably continuous and / or symmetrical to Middle range increases or it can be used, for example, to reduce an undesirable crown so that the Contact pressure and / or the removal rate from the central area the edge areas preferably continuously and / or symmetrically decreases towards the central area.
  • a pressure control can be specified, continuously or discontinuously changing contact pressure is applied, which is particularly hydraulic, but possibly also piezoelectric, can be generated electromechanically and / or pneumatically.
  • the pressure curve for example sinusoidal, rectangular or can be sawtooth-shaped and possibly the pulse frequency, e.g. can be between 2 and 100 pressing phases per revolution, can be customized.
  • the pulse frequency e.g. can be between 2 and 100 pressing phases per revolution.
  • pulsating pressure can, if necessary, even without complete pressure relief better flushing of the finishing agent can be used.
  • Another advantageous processing variant stands out characterized in that all pressure elements with rotating workpiece so relieved of pressure, in particular lifted off that only support elements are supported on the workpiece surface.
  • This "idling" without pressing, material-removing, fine processing agents roughness tips the machined surface a little smoothed can, so that an even lower Ra value and a higher Load share can be achieved without measurable changes the macro shape of the processed area.
  • the Shape and / or surface condition of the machined Workpiece surface during the relative movement by means of emitting at least one sensor signal, preferably non-contact sensor device is detected and that the contact pressure in at least one pressure element Dependence on the sensor signals is controlled.
  • a pressure element particularly well as this as an adjusting element has a much smaller moving mass than, for example an entire print arm of a band finish or Honing machine and because of the contact pressure without any consideration the dynamic additional forces derived via the support member can be varied.
  • the measurement control offers in connection with the support Another great advantage directly on the workpiece.
  • the Measurement-controlled processing becomes conventional when it is reached Target dimension of the machining process canceled in that the respective device opened and thus the finishing agent is peeled off the surface.
  • the processing process for one finished axial section can be finished by that the assigned pressure elements are relieved of pressure or be lifted off while associated support members continue to the workpiece surface remain pressed so that the device can follow the eccentric circumferential section. In this way it is e.g. possible when editing a crankshaft for each axial machining section separate processing when the target dimension is reached cancel while continuing in other places becomes.
  • a device suitable for carrying out the method has at least one for direct support on the workpiece surface trained support member, at least two in Circumferential direction of the workpiece arranged offset, itself a support member supporting directly or indirectly, separately or independently operable pressing elements for Pressing fine machining agent onto the workpiece surface and means for generating a relative movement between Workpiece and finishing tool to be coaxial with the Machining axis, the workpiece surface preferably a short-stroke relative movement in the axial direction is superimposed.
  • a support member can extend over one or more support surface sections Support directly on the workpiece.
  • Support elements in the form of axial are preferred trending guide rails, which at least in one of the Surface section facing the workpiece surface a hard, wear-resistant material to make one permanent sliding contact to the workpiece surface under large To be able to withstand contact pressure.
  • Those in touch with the workpiece surface stepping support surface preferably smooth or essentially non-abrasive, so that material-removing processing essentially only takes place where the fine machining agent Pressing elements is pressed onto the workpiece surface.
  • the area of support elements can, however, possibly be a material-displacing one and / or possibly solidifying the surface Surface treatment can be effected or it may be that with detached cutting grains with a lapping machining loose grain is e
  • each support member at least one, preferably only one, the associated pressing element upstream and at least one, preferably only one support element downstream of the pressing element provided, the pressing element preferably symmetrical is arranged between the support elements.
  • a support on both sides of the pressure element ensures a special anti-tip guide. It has proven itself when the support elements a circumferential angular distance of less than 150 ° and preferably have more than 90 °, with angular distances between 100 and 130 °, in particular of approximately 120 ° preferred are. These provide good support after all Directions without pinching the workpiece and offer on the other hand, enough space between the support areas Attach several if necessary offset in the circumferential direction and / or, if necessary, pressing elements which are extended in the circumferential direction.
  • the fine machining means can be in the form of a pressure element sintered or soldered covering are present.
  • the finishing tool is an abrasive belt that is relative is movable to the pressure element.
  • the pressure element preferably forms a cylindrical section, for example Pressure surface of a predetermined shape, that of the desired one Shape of the finished workpiece surface is adjusted. It has proven particularly useful if the Pressure surface a circumferential angle of more than 60 °, preferably between 70 ° and 90 °, in particular about 80 °.
  • a possible sanding belt wrap angle of more than 60 ° per pressing element makes it possible that short-wave Roundness errors of the workpiece automatically, especially can be effectively corrected.
  • At least one Pressure element preferably at least two of each other independently actuate pressure elements so that through them fine processing agents, especially abrasive belts, preferably with one in the axial direction of the workpiece continuously varying contact pressure and / or with in Axial direction preferably continuously varying Removal rate can be pressed, preferably the Contact pressure symmetrical to a central area of a machining section varied.
  • at least one pressing element Has pressing surface in which a substantially cylindrical Curvature in the circumferential direction is a curvature in the axial direction is superimposed.
  • the curvature preferably runs here in the axial direction continuously and / or symmetrically to one axial middle area of the pressure surface. If the curvature in Axial direction to the workpiece surface is convex and Pressure surface, for example in the middle area of the workpiece surface closest is so in this area Removal performance compared to the axial edge areas extraordinary big. Conversely, with a pressure element Pressure surface in the axial direction also from the workpiece surface run away concave, so that for example in the central area the distance between the workpiece surface and the pressing surface compared to the edge areas is large and there there is a correspondingly lower removal rate.
  • a particularly gently varying pressure distribution can be thereby achieve that on a pressure element Pressure-forming layer made of elastically compressible Material is arranged, the layer thickness in the axial direction, preferably continuously and / or symmetrically to one Middle area of the machining section varies. It can So one in the axial direction corresponding to the layer thickness of the elastic flexibility varying elasticity the pressure surface can be created.
  • the layer that may an essentially cylindrical section-shaped pressing surface can form, ensures that the pressure distribution in the axial direction softened compared to a rigid pressure surface is, so that disadvantageous peaks of contact pressure and / or removal performance can be avoided.
  • Fig. 1 is a cylindrical bearing journal 1 in axial view a crankshaft 4 to be seen by a not shown Rotary drive is rotated about its longitudinal axis such that the journal in the direction of arrow 2 around its central Longitudinal axis 3 rotates. If the journal 1 one with the Crankshaft longitudinal axis is coaxial main bearing journal, so is Longitudinal axis 3 essentially stationary. It is Bearing journal 1, however, around an eccentric to the crankshaft longitudinal axis arranged crankshaft crank pin, so is the Rotational movement in direction 2 an orbital movement of the entire Bearing journal around the one parallel to axis 3 Crankshaft longitudinal axis superimposed.
  • the bearing journal 1 is made of two halves 5 and 6, respectively surrounded as the finishing arm support 7, the two arms 8 or 9 has.
  • the two arms 8, 9 are not in one machine part shown pivoted against each other.
  • Via a hydraulic adjustment device for example the two arms can be used to install the workpiece in the Device opened and then closed in this way be shown that the two arms the workpiece in the Include Kind.
  • Via an axial vibratory drive not shown can move the workpiece and / or the Carrier in the axial direction 3 a short-stroke axial relative movement between the entire carrier 7 and the workpiece 1 be generated.
  • the entire device has to be used simultaneously Machining of main bearings and connecting rod bearings several in Axial direction arranged side by side, on a common Machine frame arranged finish units of the shown Art.
  • the units are each very narrow (Fig. 2) to simultaneously process adjacent bearings can. Their dimensions are no longer than the length of the bearing plus the proportional (half) axial dimensions of the Crank webs.
  • Each support half 5 or 6 has one at the lower end of the assigned arm firmly screwed support member 10 or 11, which has the basic shape of a narrow in the axial direction 3, upright cuboid (see FIG. 2) with a workpiece 1 facing, circular segment-shaped recess 12 or 13 has, which is why a support member as a shell or Finish bowl is called.
  • the two support halves 5, 6 or support members 10, 11 are in the working position shown mirror image of one containing the longitudinal axis 3 Plane of symmetry 14 arranged. They are relative in height fixed to each other and to achieve the highest machining accuracy together concentrically in one device been ground out.
  • a support member 11 has Area of its shell recess 13 two at a circumferential angle of approx. 120 ° to each other and at an angle of approx. 30 ° to the plane of symmetry 14 offset from this Guide strips 15, 16, each made of hard material, over the entire axial width of a support member extend and a substantially smooth, the workpiece contour have an adapted surface facing the workpiece. she ensure a jam-free, direct support of the support member across the workpiece surface in all directions to axis 3.
  • the pressure element designed as a pressure shoe 20 provided that a cylindrically curved, the workpiece facing pressure surface 21 has a predetermined shape, that of the desired shape of the finished workpiece surface is adjusted and over a circumferential angle of extends approx. 80 ° in compliance with the workpiece.
  • the pressure surface can as in the example shown, essentially rigid, for example made of hard material, or also flexible be and for example from an elastically compressible Be piece of material formed. It can also be distributed over a large area elastic areas in addition to essentially rigid areas available.
  • the pressure shoe 20 is seated in a recess 13 opened rectangular recess 17 of the support member 11 and is opposite this by means of two in cylindrical bores of the support member guided bolt 24 so linear movably guided that it is radial to the machining axis 3rd is movable.
  • One the pressure shoe 20 in the direction of the pressing device pushing the workpiece or moving it away has two against the actuator or actuator Force of a spring 23 can be advanced in the direction of the workpiece, with the bolt identical hydraulic piston 24, which has a Hydraulic line 25 can be acted upon with fluid pressure.
  • Actuating pistons are preferred, in principle also any other actuators, e.g. piezo translators or solenoids can be used.
  • any other actuators e.g. piezo translators or solenoids can be used.
  • one in the axial direction essentially even contact pressure of the shoe 20 causes to generate a varying in the axial direction
  • Contact pressure of a pressure element also several in axially offset and / or attacking Actuators which can be operated independently of one another are provided be that can generate different forces to the Height of material removal in the axial direction of the workpiece controlled influence.
  • a corresponding pressure shoe can, for example, in its associated support member approximately tangential to the workpiece surface and perpendicular vertical to the workpiece longitudinal direction (axis 3) Pivot axis be pivotally mounted.
  • mirror-image pressure shoe 19 is in an analogous manner Interplay between hydraulic pressure and spring force can be pressed or retractable, the control via one of the line 25 separate hydraulic line 26 regardless of the control of the shoe 20.
  • This is an arrangement with two circumferentially offset by 180 °, separately or independently pressure elements that can be actuated from one another. at other embodiments are several per support element, in particular two pressure elements which can be actuated independently of one another intended. Also versions with only one support element or with more than two, for example three or four, especially evenly distributed around the circumference of the workpiece Support organs are possible.
  • the pressure shoe 20 presses in the illustration in FIG. 1 through a band guide 30 in the area of the pressure shoe guided grinding belt 31 to the workpiece surface.
  • the Band guide has a pair of im for each pressing element essentially tangential to the workpiece surface and perpendicular vertical to axis 3, also good in Fig. 2 recognizing oval tape guide openings 32, 33, which vertically from the vertical top or bottom the support member into the area of the pressing element 20 extend and the workpiece side between pressure element and the associated guide strips 15 and 16 in the processing area lead.
  • the finish belt can pass through these recesses be guided in the shell so that the support strips 15, 16 can rest directly on the workpiece 1 and not be undermined by finishing tape.
  • the axial width of the guide openings 32, 33rd is less than half as wide as the axial width of one Support element / pressing element combination or that of this width corresponding width of the sanding belt.
  • the band 31 in the oval areas where it passed through the openings is turned in a U-shape, with the smooth side outside and the grinding side is inside.
  • roller-shaped deflection elements 34, 35 and in The area of the pressing element 20 then has the band again taken up its straight, fully unfolded form in the axial direction.
  • the course of the belt between the deflection rollers 34, 35 is essentially straight forward, which means trouble-free operation promotes.
  • the two become independent pressure segments 19 which can be actuated hydraulically from one another, Undermine 20 of the same type of sanding belt. It is however possible, separate on the left and right Abrasive belts, especially with different grain sizes use.
  • the finishing process be carried out under measurement control.
  • the Device at least one during the machining process operable, designed to emit sensor signals Sensor 40 for detecting the shape and / or surface quality the machined workpiece surface.
  • touching the material surface Sensors such as buttons, are possible because of the Protection of the surface and the sensor without contact Sensors, for example air jet sensors, are preferred.
  • a control device not shown, can transmit the sensor signals process and at least one actuator, for example the hydraulic actuator 23, 24, preferably several or all actuators depending on the sensor signals drive.
  • the schematic top view in FIG. 3 shows an embodiment, which makes it possible to correct the shape of the material to be processed Perform workpiece in axial section.
  • the diametrical Pressure elements 45, 46 are exactly like those of the embodiment 1 arranged and independent of each other radially displaceable on the workpiece surface or from this can be lifted off.
  • the pressure elements are in the range of their pressing surfaces 48, 49 facing the workpiece provided, one between the pressing element and the workpiece surface carried out grinding belt 43, 44 to the workpiece surface to press.
  • Each of the pressure elements has one essentially incompressible, rigid, half-shell-shaped metallic body 50, 51 with a workpiece facing Front surface 52, 53, on which a thin layer 54, 55 is made a relatively pressure-resistant, but slightly elastic compressible material, for example Vulcolan is applied.
  • the coated front surfaces 52, 53 are circumferential essentially curved in the shape of a cylindrical section, wherein this curvature in an axial direction parallel to axis 3 another curvature overlaid.
  • Pressure element 45 runs the continuous axial Curvature symmetrical to the axial central region 56 such that the front surface is concave from the workpiece in the axial direction is curved away and to the axial edge regions 57, 58 continuously approaches the workpiece surface.
  • the Front surface 53 extends in the axial direction to the workpiece surface curved so that the front surface in the middle 59 is closer to the workpiece surface than to both axial Edge areas 60, 61.
  • the layer thickness of the compressible The material varies axially for both pressure elements Direction continuous and is chosen so that the Workpiece or the abrasive belt facing pressure surfaces of the Layers essentially cylindrical, that is, in the axial direction just passed.
  • the embodiment shown enables the described Correction of the shape of the machined workpiece surface a single linearly guided pressure element, without that this can be pivoted in the manner described above must be trained.
  • the pressure elements are thus on on both sides individually or in a specific pressure adjustment or used in a specific chronological order.
  • an elastically flexible layer between the rigid body of the pressure element and the with the pressure surface interacting with the grinding belt helps expedient to mitigate pressure force peaks and by the Shape of the rigid body specified pressure distribution to smooth out.
  • the axial variation of the Contact pressure can also be achieved without elastic layers, for example, by pressing them directly onto the sanding belt Pressing element body 50, 51, in which case their Front surfaces 52, 53 form the pressing surface. It can also sufficient, the axial middle or edge area of the pressure surfaces to be provided with a small step or shallow groove, whose depth can be very small. For example, one more or less clear "paragraph" in the machined workpiece surface generated to influence certain areas.
  • Circumferential contour can these only take up part of the circumference. So can e.g. at the ends of the pressing element lying in the circumferential direction Areas in the (axial) middle or the edge opposite the cylindrical contact surface should be slightly recessed.
  • a different inclination of the pressure or Machining areas opposite the axis direction or a other asymmetry can be useful to consciously match Workpiece contours, e.g. Conicity, to generate or dismantle.
  • Pressure elements with axially varying elastic compliance of the pressure surface can also Devices not according to the invention, e.g. with only one Pressure element, be advantageous.
  • the advantages made possible by the invention come entirely especially when machining eccentrically rotating Workpiece surfaces, such as crankshaft crank pins, for carrying, where it is possible thanks to the support elements, the mass forces or derive inertial forces via the support members and completely decouple from the pressure elements that regardless of the support organs with usually clearly lower contact pressure than the support members against that machining workpiece can be pressed. Because the Pressure elements completely freed from management tasks are, they can in the variable manner described can be pressed or lifted to achieve the desired machining result to achieve quickly and with high quality.

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Description

Die Erfindung betrifft ein Verfahren sowie eine Vorrichtung zur Feinbearbeitung von im wesentlichen zylindrischen Werkstückoberflächen, insbesondere Werkstückaußenflächen.
Dokument US 5 664 991 A offenbart ein Verfahren zur Feinbearbeitung einer im wesentlichen zylindrischen Werkstückoberfläche, insbesondere Werkstückaußenfläche, eines Werkstückes mit folgenden Schritten:
  • Bereitstellung von mindestens zwei in Umfangsrichtung der Werkstückoberfläche versetzt angeordneten, unabhängig voneinander betätigbaren Andrückelementen zum Andrücken von einem Feinbearbeitungsmittel, insbesondere Schleifband, an die Werkstückoberfläche;
  • Relativbewegung von Werkstück und Feinbearbeitungsmittel.
    • Dokument US 5 664 991 A offenbart eine Vorrichtung zur Feinbearbeitung einer im wesentlichen zylindrischen Werkstückoberfläche, insbesondere Werkstückaußenfläche eines Werkstückes mittels Feinbearbeitungsmittel, insbesondere Bandfinishvorrichtung; mit mindestens zwei in Umfangsrichtung versetzt angeordneten, voneinander unabhängig betätigbaren Andrückelementen zum Andrücken des Feinbearbeitungsmittels an die Werkstückoberfläche und Mitteln zur Erzeugung einer Relativbewegung zwischen Werkstückoberfläche und Feinbearbeitungsmittel.
    Die zunehmende Leistungssteigerung von Verbrennungsmotoren durch höhere Verdichtung und schnellere Drehzahlen bringt u.a. die Forderung nach Verschleißminderung von Lagerstellen, um bessere Laufqualitäten zu erhalten. Hierzu ist es beispielsweise bekannt, die im wesentlichen zylindrischen oder axial leicht gewölbten Hauptlager und Hublager von Kurbelwellen oder Nockenwellen nach dem Schleifen einer zusätzlichen Feinbearbeitungsbehandlung zu unterziehen, um die Oberfläche nach Struktur, Rauhigkeit und Traganteil noch weiter zu verfeinern. Hierfür haben sich besonders das Außenhonen und das Bandfinishen bewährt. Beim Honen werden als abrasive Feinbearbeitungsmittel Honsteine oder Diamantleisten eingesetzt, die an die relativ zum Feinbearbeitungsmittel drehend und kurzhubig axial bewegte Werkstückoberfläche angedrückt werden. Beim Bandfinishen wird ein Schleif-band oder Polierband als Feinbearbeitungsmittel eingesetzt. Ein formgerecht ausgebildetes Andrückelement, das selbst keinem Verschleiß unterliegt, drückt das Schleifband über einen geeigneten Umschlingungswinkel an die drehende und axial oszillierende Werkstückoberfläche an.
    Es sind schon zahlreiche Vorschläge gemacht worden, wie bei diesen Verfahren die Qualität der bearbeiteten Werkstückoberfläche verbessert werden kann. Eine aus der Deutschen Patentschrift DE 30 08 606 bekannte Vorrichtung zum Außenhonen von exzentrisch umlaufenden Kurbelwellen-Hubzapfen hat einen Drehantrieb für die zu bearbeitende Kurbelwelle und einen von dem orbital umlaufenden Kurbelwellen-Hubzapfen mitgeführten Träger mit zwei Trägerhälften, die sich über Abstützorgane direkt an der Werkstückoberfläche abstützen und mit großer Kraft an diese anpreßbar sind. Eine der Trägerhälften dient ausschließlich der Abstützung, während die andere Trägerhälfte ein Honwerkzeug aufweist, das sich unter Abstützung an einem Trägerarm an die zu bearbeitende Oberfläche andrücken läßt und über einen Schwingantrieb oszillierend antreibbar ist. Zur Verbesserung der Oberflächenqualität wird vorgeschlagen, die Hälften des Trägers relativ zueinander höhenverstellbar auszubilden, damit sich diese exakt auf das zu bearbeitende Werkstück einstellen lassen. Die Vorrichtung bringt sehr gute Bearbeitungsergebnisse. Für eine üblicherweise erforderliche mehrstufige Bearbeitung mit Vorhonen und Fertighonen müssen die Träger zur Auswechslung des Honwerkzeuges geöffnet werden. Anschließend kann ggf. eine erneute Höhenverstellung erforderlich sein. Das Verfahren bis zum Erreichen einer gewünschten Oberflächenqualität kann daher zeitaufwendig sein.
    Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, ein Verfahren sowie eine Vorrichtung der genannten Art vorzuschlagen, die es ermöglichen, eine angestrebte Oberflächenqualität schnell und zuverlässig zu erreichen, insbesondere auch bei orbital umlaufenden Werkstückoberflächen.
    Zur Lösung dieser Aufgabe schlägt die Erfindung ein Verfahren nach Anspruch 1 sowie eine Vorrichtung nach Anspruch 11 vor.
    Es wird mindestens ein sich direkt an der Werkstückoberfläche abstützendes Abstützorgan an die Werkstückoberfläche angedrückt. Es werden mindestens zwei in Umfangsrichtung der Werkstückoberfläche versetzt angeordnete, sich direkt oder indirekt an einem Abstützorgan abstützende, unabhängig voneinander betätigbare Andrückelemente zum Andrücken von Feinbearbeitungsmittel, insbesondere Schleifband, an die Werkstückoberfläche bereitgestellt. Es wird eine Relativbewegung von Werkstück und Feinbearbeitungsmittel um eine koaxial mit der Werkstückoberfläche verlaufende Bearbeitungsachse erzeugt, der vorzugsweise eine kurzhubige Relativbewegung in Axialrichtung überlagert ist. Die Andrückelemente werden derart betätigt, daß wahlweise keines der Andrückelemente, ein Andrückelement oder mehrere Andrückelemente Feinbearbeitungsmittel an die Werkstückoberfläche andrücken.
    Dieses Verfahren, bei dem sowohl Honsteine oder dergleichen, als auch Schleifband als Feinbearbeitungsmittel entweder alternativ oder in Kombination verwendbar sind, zeichnet sich durch eine hohe Variabilität der Prozeßführung aus, wodurch praktisch jede geforderte Oberflächenqualität schnell und zuverlässig erreicht werden kann. Durch das normalerweise mit großer Kraft erfolgende Andrücken von Abstützorganen an die Werkstückoberfläche kann erreicht werden, daß die auf das Feinbearbeitungsmittel wirkende Anpreßkraft, die durch ein sich am Abstützorgan oder an einem mit einem Abstützorgan fest verbundenen Teil der Vorrichtung abstützendes Andrückelement erzeugt wird, nicht durch dynamische Zusatzkräfte beeinflußt wird, wie sie insbesondere bei exzentrisch umlaufenden Werkstückabschnitten, wie Kurbelwellen-Hubzapfen, auftreten. Durch einen ungleichförmigen Verlauf der dynamischen Kräfte während einer Werkstückumdrehung können ohne entsprechende Abstützorgane auf der Werkstückoberfläche Zonen mit unterschiedlicher Anpreßkraft für das Feinbearbeitungsmittel entstehen, und damit auch unterschiedliche große Abträge. Durch die Abstützung auf der Werkstückoberfläche werden diese trägheitsbedingten dynamischen Zusatzkräfte von den Abstützorganen bzw. von die Abstützorgane tragenden Trägern aufgenommen, so daß die für die Bearbeitung erforderliche, durch die Andruckelemente aufzubringende Kraft von dynamischen Zusatzkräften unbeeinflußt bleibt. Damit ist auch bei höheren Werkstückdrehzahlen, die für eine schnelle Bearbeitung vorteilhaft sind, ohne Zusatzaufwand, beispielsweise ohne eine aktive Kompensation der Zusatzkräfte durch mechanische oder elektronische Meisterwellen, ein gleichmäßiger Werkstoffabtrag am Werkstückumfang gewährleistet.
    Durch die Bereitstellung mehrerer im gleichen Axialbereich wirkender, jedoch in Umfangsrichtung der Werkstückoberfläche versetzt angeordneter, unabhängig voneinander betätigbarer Andruckelemente ist die Abtragscharakteristik sehr variabel einstellbar. So ist es beispielsweise möglich, daß durch mindestens zwei unterschiedliche, vorzugsweise unabhängig voneinander betätigbare Andrückelemente nach Art und/oder Körnung bzw. Abtragsleistung unterschiedliche Feinbearbeitungsmittel gleichzeitig oder abwechselnd angedrückt werden, wodurch pro Umlauf eine bisher nicht ohne weiteres mögliche Mischbearbeitung ermöglicht wird. Insbesondere ist es möglich, daß ohne Unterbrechung der Relativbewegung von Werkstück und Feinbearbeitungsmittel und/oder ohne Abheben von Abstützorganen von dem Werkstück zuerst durch ein erstes Andrückelement ein erstes Feinbearbeitungsmittel angedrückt wird, daß danach das erste Andrückelement druckentlastet, insbesondere zurückgezogen wird und daß danach durch ein zweites Andrückelement ein zweites Feinbearbeitsmittel angedrückt wird, das vorzugsweise eine andere, insbesondere feinere Körnung als das erste Feinbearbeitungsmittel hat. Es ist also möglich, eine Vorbearbeitung und Fertigbearbeitung eines Werkstückes in einem Arbeitsgang zu erreichen, ohne daß zum Wechseln von Feinbearbeitungsmittel die Vorrichtung geöffnet oder der Bearbeitungsvorgang auf andere Weise unterbrochen werden muß.
    Es ist möglich, daß ein Andrückelement während der Feinbearbeitung bzw. Relativbewegung zwischen Andrückphasen zeitweise vom Feinbearbeitungsmittel oder, bei am Andrückelement fest angebrachtem Feinbearbeitungsmittel, von der Werkstückoberfläche abgehoben wird. Hierdurch kann beispielsweise bei Verwendung von flüssigen Bearbeitungshilfsmitteln, wie Honöl, eine bessere Spülung des Feinbearbeitungsmittels erreicht werden, wodurch dessen Schneidfreudigkeit länger erhalten bleibt und höhere Abtragsleistungen erzielbar sind. Desweiteren können die bei herkömmlichen Verfahren bekannten Freispüleffekte stark reduziert werden, bei denen z.B. im Bereich von Schmierbohrungen in der Werkstückoberfläche eine intensivere Freispülung erfolgt, was dort zu lokal höheren Abträgen und damit zu Formfehlern führt. Während einer Phase mit abgehobenem Andrückelement kann das diesem zugeordnete Feinbearbeitungsmittel vorteilhaft auch mindestens teilweise durch anderes Feinbearbeitungsmittel, insbesondere unverbrauchtes Feinbearbeitungsmittel der gleichen Art, ersetzt werden, insbesondere durch Nachziehen von Finishband.
    Bei einer Weiterbildung kann vorgesehen werden, daß bei mindestens einem Andrückelement, vorzugsweise bei mindestens zwei voneinander unabhängig betätigbaren Andrückelementen, Feinbearbeitungsmittel, insbesondere Schleifband, mit einem in Axialrichtung des Werkstückes variierenden Anpreßdruck und/oder mit in Axialrichtung variierender Abtragsleistung angedrückt wird. Die Variation ist vorteilhaft kontinuierlich bzw. stufenlos, wodurch bei der fertig bearbeiteten Werkstückoberfläche in Umfangsrichtung verlaufende Unebenheiten wie Rillen oder Stufen vermieden werden können. Die Variation kann erzeugt werden, indem z.B. Schleifband mit in axialer Richtung variierender elastischer Nachgiebigkeit angedrückt wird. Ein in Axialrichtung variierender Anpreßdruck in einem Bearbeitungsabschnitt bietet die Möglichkeit, beispielsweise bei einem Kurbelwellenlager eine unerwünschte Konizität durch verstärkte Abtragung im Bereich größeren Querschnitts schnell und zuverlässig zu beseitigen oder andere Abweichungen von einer angestrebten, beispielsweise zylindrischen Idealform zu beseitigen. Andererseits wird es auch möglich, beispielsweise eine gewünschte Balligkeit eines Lagerabschnittes zu erzeugen, indem in den den Kurbelwangen nahen Randbereichen des Bearbeitungsabschnittes mit größerem Anpreßdruck bzw. höhere Abtragsleistung gearbeitet wird als im dazwischenliegenden Mittelbereich. Zur Erzeugung einer gewünschten Balligkeit kann es beispielsweise so sein, daß durch mindestens ein Andrückelement Feinbearbeitungsmittel, wie Schleifband, derart angedrückt wird, daß der Anpreßdruck und/oder die Abtragsleistung von einem Mittelbereich des Bearbeitungsabschnittes zu axialen Randbereichen des Bearbeitungsabschnittes, vorzugsweise kontinuierlich und/oder symmetrisch zum Mittelbereich zunimmt oder es kann beispielsweise zur Reduzierung einer unerwünschten Balligkeit so sein, daß der Anpreßdruck und/oder die Abtragsleistung vom Mittelbereich zu den Randbereichen vorzugsweise kontinuierlich und/oder symmetrisch zum Mittelbereich abnimmt.
    Bei einer Weiterbildung ist es möglich, daß mindestens ein Andrückelement während der Feinbearbeitung mit einem durch eine Andrucksteuerung vorgebbaren, kontinuierlich oder diskontinuierlich wechselnden Anpreßdruck beaufschlagt wird, der insbesondere hydraulisch, ggf. aber auch piezoelektrisch, elektromechanisch und/oder pneumatisch erzeugt werden kann. Als besonders vorteilhaft hat es sich herausgestellt, wenn mindestens ein Andrückelement während der Feinbearbeitung mit pulsierendem Anpreßdruck beaufschlagt wird, wobei der Druckverlauf beispielsweise sinusförmig, rechteckförmig oder sägezahnförmig sein kann und ggf. die Pulsfrequenz, die z.B. zwischen 2 und 100 Andrückphasen pro Umdrehung betragen kann, spezifisch angepaßt werden kann. Vorzugsweise können mehrere oder alle Andrückelemente gleichzeitig mit pulsierendem Anpreßdruck betrieben werden. Eine pulsierende Anpressung kann, ggf. auch ohne vollständige Druckentlastung, zur besseren Spülung des Feinbearbeitungsmittels genutzt werden.
    Eine weitere vorteilhafte Bearbeitsvariante zeichnet sich dadurch aus, daß alle Andruckelemente bei drehendem Werkstück derart druckentlastet, insbesondere abgehoben werden, daß sich nur Abstützorgane auf der Werkstückoberfläche abstützen. Versuche zur Auswirkung der Abstützorgane auf die Oberflächenbeschaffenheit der bearbeiteten Werkstücke haben gezeigt, daß durch diesen "Leerlauf" ohne angedrückte, materialabtragende, Feinbearbeitungsmittel Rauheitsspitzen der bearbeiteten Oberfläche noch etwas geglättet werden können, so daß ein noch geringerer Ra-Wert und ein höherer Traganteil erreicht werden kann, ohne daß meßbare Veränderungen der Makroform des bearbeiteten Bereiches auftreten.
    Bei einer bevorzugten Weiterbildung ist vorgesehen, daß die Form und/oder Oberflächenbeschaffenheit der bearbeiteten Werkstückoberfläche während der Relativbewegung mittels mindestens einer Sensorsignale abgebenden, vorzugsweise berührungslos arbeitenden Sensoreinrichtung erfaßt wird und daß der Anpreßdruck mindestens eines Andrückelementes in Abhängigkeit von den Sensorsignalen gesteuert wird. Durch den Einsatz einer derartigen Inprozeß-Meßsteuerung, durch die beispielsweise die Höhe und/oder die Verteilung von Anpreßdrücken an unterschiedlichen Stellen entlang des Bearbeitungsumfangs unabhängig gesteuert werden kann, kann beispielsweise während der Bearbeitung das Rundheitsprofil eines Werkstückes aufgezeichnet und in der Weise ausgewertet werden, daß an den relativen Hochpunkten des Profils das Feinbearbeitungsmittel mit höherem Anpreßdruck angepreßt wird als an Tiefpunkten. Hierdurch lassen sich auch langwellige Rundheitsfehler korrigieren. Als Stellglied einer derartigen meßwertabhängigen Anpreßdrucksteuerung eignet sich ein Andrückelement besonders gut, da dieses als Stellelement eine wesentlich geringere bewegte Masse aufweist als beispielsweise ein gesamter Druckarm einer Bandfinish- oder Honmaschine und weil der Anpreßdruck ohne jede Rücksicht auf die über das Abstützorgan abgeleiteten dynamischen Zusatzkräfte variiert werden kann.
    Die Meßwertsteuerung bietet in Verbindung mit der Abstützung direkt am Werkstück einen weiteren großen Vorteil. Beim meßwertgesteuerten Bearbeiten wird herkömmlich bei erreichtem Sollmaß der Bearbeitungsprozeß dadurch abgebrochen, daß die jeweilige Vorrichtung geöffnet und damit das Feinbearbeitungsmittel von der Oberfläche abgezogen wird. Beim Bearbeiten von exentrisch umlaufenden Lagerstellen, wie Hubzapfen, bedeutet dies jedoch, daß zuerst das Werkstück stillgesetzt werden muß, bevor die Vorrichtung geöffnet werden darf. Bei der Erfindung dagegen kann der Bearbeitungsprozeß für einen fertig bearbeiteten axialen Abschnitt dadurch beendet werden, daß die zugeordneten Andrückelemente druckentlastet bzw. abgehoben werden, während zugehörige Abstützorgane weiter an die Werkstückoberfläche angepreßt bleiben, so daß die Vorrichtung dem exzentrisch umlaufenden Abschnitt folgen kann. Auf diese Weise ist es z.B. möglich, bei der Bearbeitung einer Kurbelwelle für jeden axialen Bearbeitungsabschnitt gesondert bei Erreichen des Sollmasses die Bearbeitung abzubrechen, während sie an anderen Stellen noch weitergeführt wird.
    Eine zur Durchführung des Verfahrens geeignete Vorrichtung hat mindestens ein zur direkten Abstützung auf der Werkstückoberfläche ausgebildetes Abstützorgan, mindestens zwei in Umfangsrichtung des Werkstückes versetzt angeordnete, sich an einem Abstützorgan direkt oder indirekt abstützende, separat bzw. voneinander unabhängig betätigbare Andrückelemente zum Andrücken von Feinbearbeitungsmittel an die Werkstückoberfläche und Mittel zur Erzeugung einer Relativbewegung zwischen Werkstück und Feinbearbeitungsmittel um eine koaxial mit der Werkstückoberfläche verlaufende Bearbeitungsachse, der vorzugsweise eine kurzhubige Relativbewegung in Axialrichtung überlagert ist.
    Obwohl ein einziges Abstützorgan ausreichen kann, hat eine bevorzugte Ausführungsform mehrere, vorzugsweise gleichmäßig um den Umfang verteilte Abstützorgane, von denen jedem mindestens ein, vorzugsweise nur ein Andrückelement zugeordnet ist. Hierdurch läßt sich eine besonders gleichmäßige Kräfteverteilung bei der Bearbeitung erzielen. Bevorzugt ist eine Ausführungsform mit zwei im Betrieb diametral zur Bearbeitungsachse gegenüberliegenden, im wesentlichen formidentischen und vorzugsweise im wesentlichen spiegelsymmetrisch zu einer Spiegelebene der Vorrichtung anordenbaren Abstützorganen. Diese können an einer gemeinsamen, zweiarmigen Trägervorrichtung angeordnet sein, die, beispielsweise für einen Werkstückwechsel, aufschwenkbar sein kann.
    Ein Abstützorgan kann sich über einen oder mehrere Abstütz-Oberflächenabschnitte direkt am Werkstück abstützen. Bevorzugt ist es, wenn es sich über mindestens ein, vorzugsweise mehrere, insbesondere auswechselbar an einem beispielsweise schalenförmigen Körper des Abstützorganes angebrachte gesonderte Abstützelemente direkt an der Werkstückoberfläche abstützt. Als Abstützelemente können Rollen oder Walzen vorgesehen sein. Bevorzugt sind Abstützelemente in Form axial verlaufender Führungsleisten, die zumindest in einem der Werkstückoberfläche zugewandten Oberflächenabschnitt aus einem harten, verschleißfesten Werkstoff bestehen, um einen dauerhaften Gleitkontakt zur Werkstückoberfläche unter großen Anpreßdruck standhalten zu können. Die in Berührungskontakt mit der Werkstückoberfläche tretende Abstützfläche ist vorzugsweise glatt bzw. wirkt im wesentlichen nicht-abrasiv, so daß eine materialabtragende Bearbeitung im wesentlichen nur dort stattfindet, wo Feinbearbeitungsmittel durch die Andrückelemente an die Werkstückoberfläche gedrückt wird. Im Bereich von Abstützelementen kann jedoch ggf. eine materialverdrängende und/oder ggf. die Oberfläche verfestigende Oberflächenbearbeitung bewirkt werden oder es kann sein, daß mit losgelösten Schneidkörnern eine läppende Bearbeitung mit losem Korn bewirkt wird.
    Zur Erzielung einer gleichmäßigen, kontrollierten Oberflächenbearbeitung ist vorzugsweise bei jedem Abstützorgan mindestens ein, vorzugsweise nur ein dem zugeordneten Andrückelement vorgeschaltetes und mindestens ein, vorzugsweise nur ein dem Andrückelement nachgeschaltetes Abstützelement vorgesehen, wobei das Andrückelement vorzugsweise symmetrisch zwischen den Abstützelementen angeordnet ist. Eine Abstützung beidseitig des Andruckelementes sorgt für eine besonders kippsichere Führung. Es hat sich bewährt, wenn die Abstützelemente einen Umfangs-Winkelabstand von weniger als 150° und vorzugsweise mehr als 90° haben, wobei Winkelabstände zwischen 100 und 130°, insbesondere von ca. 120° bevorzugt sind. Diese sorgen für eine gute Abstützung nach allen Richtungen ohne Einklemmung des Werkstückes und bieten andererseits zwischen den Abstützbereichen genügend Raum zur Anbringung von ggf. mehreren in Umfangsrichtung versetzten und/oder ggf. in Umfangsrichtung ausgedehnten Andrückelementen.
    Das Feinbearbeitungsmittel kann in Form eines auf das Andrückelement aufgesinterten oder aufgelöteten Belages vorliegen. Bei einer zum Bandfinishen ausgebildeten Ausführungsform ist das Feinbearbeitungsmittel ein Schleifband, das relativ zu dem Andruckelement beweglich ist. Das Andruckelement bildet vorzugsweise eine beispielsweise zylinderabschnittsförmige Andruckfläche fest vorgegebener Form, die der gewünschten Form der fertig bearbeiteten Werkstückoberfläche angepaßt ist. Dabei hat es sich besonders bewährt, wenn die Andruckfläche einen Umfangswinkel von mehr als 60°, vorzugsweise zwischen 70° und 90°, insbesondere ca. 80° einschließt. Ein dadurch möglicher Schleifband-Umschlingungswinkel von mehr als 60° pro Andrückelement macht es möglich, daß kurzwellige Rundheitsfehler des Werkstückes selbsttätig besonders wirksam korrigiert werden können.
    In manchen Bearbeitungssituationen, beispielsweise zur Erzeugung einer gewünschten Balligkeit eines Lagerabschnittes oder zur Beseitigung unerwünschter Konizität von idealerweise im wesentlichen zylindrischen Werkstückabschnitten ist bei einer bevorzugten Ausführungsform vorgesehen, mindestens ein Andrückelement, vorzugsweise mindestens zwei voneinander unabhängig betätigbare Andrückelemente so auszubilden, daß durch sie Feinbearbeitungsmittel, insbesondere Schleifband, mit einem in Axialrichtung des Werkstückes vorzugsweise kontinuierlich variierenden Anpreßdruck und/oder mit in Axialrichtung vorzugsweise kontinuierlich variierender Abtragsleistung andrückbar ist, wobei vorzugsweise der Anpreßdruck symmetrisch zu einem Mittelbereich eines Bearbeitungsabschnittes variiert. Das kann beispielsweise dadurch erreicht werden, daß mindestens ein Andrückelement eine Andrückfläche hat, bei der einer im wesentlichen zylindrischen Krümmung in Umfangsrichtung eine Krümmung in Axialrichtung überlagert ist. Vorzugsweise verläuft dabei die Krümmung in Axialrichtung kontinuierlich und/oder symmetrisch zu einem axialen Mittelbereich der Andrückfläche. Wenn die Krümmung in Axialrichtung zur Werkstückoberfläche konvex verläuft und die Andrückfläche beispielsweise im Mittelbereich der Werkstückoberfläche am nächsten ist, so ist in diesem Bereich die Abtragsleistung im Vergleich zu den axialen Randbereichen besonders groß. Umgekehrt kann bei einem Andrückelement die Andrückfläche in Axialrichtung auch von der Werkstückoberfläche weg konkav verlaufen, so daß beispielsweise im Mittelbereich der Abstand zwischen Werkstückoberfläche und Andrückfläche im Vergleich zu den Randbereichen groß ist und dort eine entsprechend niedrigere Abtragsleistung vorliegt.
    Besonders vorteilhaft kann es sein, wenn bei mehreren in Umfangsrichtung versetzten Andrückelementen der Verlauf der Andrückfläche in Axialrichtung unterschiedlich ist, so daß beispielsweise mindestens ein Andrückelement mit einer in Axialrichtung konvex gekrümmten Andrückfläche und mindestens ein unabhängig von diesem betätigbares Andrückelement mit einer in Axialrichtung konkav gekrümmten Andrückfläche vorgesehen ist. Dadurch ist es möglich, durch Andrücken der jeweils geeigneten Andrückelemente ein gewünschtes Andruckkraftprofil in Axialrichtung einzusetzen. Das jeweils nicht benötigte Andrückelement kann dabei druckentlastet, insbesondere zurückgezogen sein.
    Eine besonders sanft variierende Druckverteilung läßt sich dadurch erreichen, daß auf einem Andrückelement eine die Andrückfläche bildende Schicht aus elastisch komprimierbarem Material angeordnet ist, deren Schichtdicke in Axialrichtung, vorzugsweise kontinuierlich und/oder symmetrisch zu einem Mittelbereich des Bearbeitungsabschnittes, variiert. Es kann also eine in Axialrichtung entsprechend der Schichtdicke des elastischen Materials variierende elastische Nachgiebigkeit der Andrückfläche geschaffen werden. Die Schicht, die ggf. eine im wesentlichen zylinderabschnittförmige Andrückfläche bilden kann, sorgt dafür, daß die Druckverteilung in Axialrichtung im Vergleich zu einer starren Andrückfläche abgemildert wird, so daß unvorteilhafte Spitzen von Anpreßdruck und/oder Abtragsleistung vermieden werden können.
    Eine vorteilhafte Bandführung, die es ermöglicht, daß nur das Andrückelement, nicht aber auch das Abstützorgan durch ein Schleifband unterlaufen wird, wird im Zusammenhang mit einer bevorzugten Ausführungsform näher erläutert.
    Einige Weiterbildungen der Erfindung können auch bei Verfahren und Vorrichtungen vorteilhaft sein, bei denen in einem Axialabschnitt nur in einem einzigen Umfangsabschnitt ein oder mehrere Andrückelemente vorgesehen sind. Es sind dies insbesondere das pulsierende Andrücken mindestens eines Andrückelementes, das zeitweise Abheben mindestens eines Andrückelementes während der Feinbearbeitung, das ggf. damit verbundene Nachziehen von Schleifband in einer Abhebephase sowie die beschriebene meßwertabhängige Steuerung des Anpreßdruckes und dadurch ermöglichte Verfahrensvarianten, insbesondere das Aufbringen eines axial variierenden Anpreßdruckes durch ein einzelnes Andrückelement und die selektive Beendigung des Bearbeitungsprozesses in einzelnen axialen Bearbeitungsabschnitten unter Weiterführung der Bearbeitung in anderen, noch nicht fertig bearbeiteten Abschnitten.
    Fig. 1
    eine teilweise geschnittene Axialansicht einer Bandfinishvorrichtung, die insbesondere bei der Feinbearbeitung von Kurbelwellen-Lagerflächen einsetzbar ist und
    Fig. 2
    eine Draufsicht auf die in Fig. 1 gezeigte Vorrichtung und
    Fig. 3
    eine schematische Draufsicht auf ein Kurbelwellenlager mit zwei diametral gegenüberliegenden Andrückelementen zur Aufbringung eines in Axialrichtung variierenden Anpreßdruckes auf ein Schleifband.
    In Fig. 1 ist in Axialsicht ein zylindrischer Lagerzapfen 1 einer Kurbelwelle 4 zu sehen, die von einem nicht gezeigten Drehantrieb derart um ihre Längsachse gedreht wird, daß sich der Lagerzapfen in Richtung des Pfeiles 2 um seine zentrale Längsachse 3 dreht. Wenn der Lagerzapfen 1 ein mit der Kurbelwellenlängsachse koaxialer Hauptlagerzapfen ist, so ist Längsachse 3 im wesentlichen ortsfest. Handelt es sich bei Lagerzapfen 1 dagegen um einen exzentrisch zur Kurbelwellenlängsachse angeordneten Kurbelwellen-Hubzapfen, so ist der Drehbewegung in Richtung 2 eine Orbitalbewegung des gesamten Lagerzapfens um die parallelversetzt zur Achse 3 verlaufende Kurbelwellenlängsachse überlagert.
    Der Lagerzapfen 1 wird von zwei Hälften 5 bzw. 6 eines auch als Finisharm bezeichneten Trägers 7 umgeben, der zwei Arme 8 bzw. 9 aufweist. Die beiden Arme 8, 9 sind in einem nicht gezeigten Maschinenteil gegeneinander verschwenkbar gelagert. Über eine beispielsweise hydraulische Verstelleinrichtung können die beiden Arme zum Einbau des Werkstückes in die Vorrichtung geöffnet und anschließend derart geschlossen werden, daß die beiden Arme das Werkstück in der gezeigten Art einschließen. Über einen nicht gezeigten Axial-Schwingantrieb kann unter Bewegung des Werkstückes und/oder des Trägers in Axialrichtung 3 eine kurzhubige axiale Relativbewegung zwischen dem gesamten Träger 7 und dem Werkstück 1 erzeugt werden. Die Gesamtvorrichtung hat zur gleichzeitigen Bearbeitung von Hauptlagern und Pleuellagern mehrere in Axialrichtung nebeneinander angeordnete, an einem gemeinsamen Maschinengestell angeordnete Finish-Einheiten der gezeigten Art. Die Einheiten sind jeweils sehr schmal (Fig. 2), um gleichzeitig nebeneinanderliegende Lager bearbeiten zu können. Ihre Abmessungen sind nicht größer als die Lagerlänge zuzüglich der anteiligen (halben) axialen Abmessungen der Kurbelwangen.
    Jede Trägerhälfte 5 bzw. 6 hat ein am unteren Ende des zugeordneten Armes fest angeschraubtes Abstützorgan 10 bzw. 11, das die Grundform eines in Axialrichtung 3 schmalen, hochkantstehenden Quaders (vgl. Fig. 2) mit einer dem Werkstück 1 zugewandten, kreissegmentförmigen Ausnehmung 12 bzw. 13 hat, weswegen ein Abstützorgan auch als Schale oder Finishschale bezeichnet wird. Die beiden Trägerhälften 5, 6 bzw. Abstützorgane 10, 11 sind in der gezeigten Arbeitsstellung spiegelbildlich zu einer die Längsachse 3 enthaltenden Symmetrieebene 14 angeordnet. Sie sind in der Höhe relativ zueinander festgelegt und zur Erzielung höchster Bearbeitungsgenauigkeiten in einer Vorrichtung gemeinsam konzentrisch ausgeschliffen worden.
    Am Beispiel der rechten Finishschale 11 wird der Aufbau eines Abstützorgans näher erläutert. Ein Abstützorgan 11 hat im Bereich seiner Schalenausnehmung 13 zwei in einem Umfangswinkel von ca. 120° gegeneinander und in einem Winkel von ca. 30° zur Symmetrieebene 14 von dieser versetzt angeordnete Führungsleisten 15, 16, die jeweils aus Hartstoff bestehen, sich über die gesamte axiale Breite eines Abstützorganes erstrecken und eine im wesentlichen glatte, der Werkstückkontur angepaßte werkstückzugewandte Oberfläche haben. Sie sorgen für eine klemmfreie, direkte Abstützung des Abstützorgans auf der Werkstückoberfläche nach allen Richtungen quer zur Achse 3.
    Mittig zwischen den verschleißfesten Führungsleisten ist ein als Andrückschuh 20 ausgebildetes Andrückelement aus Stahl vorgesehen, das eine zylindrisch gekrümmte, dem Werkstück zugewandte Andrückfläche 21 fest vorgegebener Form aufweist, die der gewünschten Form der fertig bearbeiteten Werkstückoberfläche angepaßt ist und sich über einen Umfangswinkel von ca. 80° werkstückkonform erstreckt. Die Andrückfläche kann, wie im gezeigten Beispiel, im wesentlichen starr, beispielsweise aus hartem Werkstoff, oder auch elastisch nachgiebig sein und beispielsweise aus einem elastisch kompressiblen Materialstück gebildet sein. Es können auch flächig verteilt elastische Bereiche neben im wesentlichen starren Bereichen vorliegen. Der Andrückschuh 20 sitzt in einer zur Ausnehmung 13 geöffneten Rechteckausnehmung 17 des Abstützorgans 11 und ist gegenüber diesem mittels zweier in zylindrischen Bohrungen des Abstützorgans geführter Bolzen 24 derart linear beweglich geführt, daß er radial zur Bearbeitungsachse 3 verschiebbar ist. Eine den Andrückschuh 20 in Richtung auf das Werkstück drückende bzw. von diesem wegbewegende Andruckeinrichtung hat als Stellantrieb bzw. Aktor zwei gegen die Kraft einer Feder 23 in Richtung Werkstück vorschiebbare, mit dem Bolzen identische Hydraulikkolben 24, die über eine Hydraulikleitung 25 mit Fluiddruck beaufschlagbar sind. Übersteigt der hydraulische Druck den durch die Feder aufgebrachten Gegendruck, so wird der Andrückschuh zum Werkstück vorgeschoben, bei schwächerem Hydraulikdruck wird der Schuh durch die Rückholfeder 23 vom Werkstück abgehoben, ggf. bis er mit seiner ebenen Rückseite am als Anschlag dienenden Grund der ihn aufnehmenden Rechteckausnehmung 17 anliegt.
    Obwohl zum Erzeugen der Anpreßkraft ein oder mehrere hydraulisch beaufschlagbare Kolben bevorzugt sind, können prinzipiell auch beliebige andere Aktoren, wie z.B. Piezotranslatoren oder Hubmagnete eingesetzt werden. Anstatt des gezeigten, zentrisch angreifenden Aktors, der einen in Axialrichtung im wesentlichen gleichmäßigen Anpreßdruck des Schuhs 20 bewirkt, können zur Erzeugung eines in Axialrichtung variierenden Anpreßdruckes eines Andruckelementes auch mehrere in axialer Richtung versetzt angeordnete und/oder angreifende, unabhängig voneinander betreibbare Stellantriebe vorgesehen sein, die unterschiedliche Kräfte erzeugen können, um die Höhe des Materialabtrages in axialer Richtung des Werkstückes gesteuert beeinflussen zu können. Ein entsprechender Andrückschuh kann beispielsweise in seinem zugeordneten Abstützorgan um eine etwa tangential zur Werkstückoberfläche und senkrecht zur Werkstücklängsrichtung (Achse 3) verlaufende vertikale Schwenkachse schwenkbar gelagert sein.
    Der diametral zur Bearbeitungsachse 3 gegenüberliegende, spiegelbildliche Andrückschuh 19 ist in analoger Weise durch Wechselspiel zwischen Hydraulikdruck und Federkraft andrückbar bzw. zurückziehbar, wobei die Ansteuerung über eine von der Leitung 25 separate Hydraulikleitung 26 unabhängig von der Ansteuerung des Schuhes 20 ist. Damit ist eine Anordnung mit zwei um 180° umfangsversetzten, separat bzw. unabhängig voneinander betätigbaren Andrückelementen geschaffen. Bei anderen Ausführungsformen sind pro Abstützelement mehrere, insbesondere zwei unabhängig voneinander betätigbare Andrückelemente vorgesehen. Auch Ausführungen mit nur einem Abstützorgan oder mit mehr als zwei, beispielsweise drei oder vier, insbesondere gleichmäßig um den Werkstückumfang verteilten Abstützorganen sind möglich.
    Der Andrückschuh 20 drückt bei der Darstellung in Fig. 1 ein durch eine Bandführung 30 in den Bereich des Andrückschuhes geführtes Schleifband 31 an die Werkstückoberfläche an. Die Bandführung hat für jedes Andrückelement ein Paar von im wesentlichen tangential zur Werkstückoberfläche und senkrecht zur Achse 3 vertikal verlaufenden, auch in Fig. 2 gut zu erkennenden, ovalen Bandführungsöffnungen 32, 33, die sich jeweils vertikal von der vertikalen Oberseite bzw. Unterseite des Abstützorganes bis in den Bereich des Andrückelementes 20 erstrecken und die werkstückseitig zwischen Andrückelement und den zugeordneten Führungsleisten 15 bzw. 16 im Bearbeitungsbereich münden. Das Finishband kann durch diese Ausnehmungen in der Schale so geführt werden, daß die Stützleisten 15, 16 direkt auf dem Werkstück 1 aufliegen können und nicht durch Finishband unterlaufen werden. In Fig. 2 ist zu erkennen, daß die axiale Breite der Führungsöffnungen 32, 33 weniger als halb so breit ist wie die axiale Breite einer Abstützorgan/Andrückelementkombination bzw. die dieser Breite entsprechende Breite des Schleifbandes. Durch die dreifach gestrichelt gezeichnete Aufweitung des Schleifbandes im Öffnungsbereich wird angedeutet, daß das Band 31 in den ovalen Bereichen, in denen es durch die Öffnungen geführt wird, U-förmig eingeschlagen wird, wobei die glatte Seite außen und die Schleifseite innen liegt. Im Bereich der mit Abstand oberhalb bzw. unterhalb der Bandführungsöffnungen 32, 33 angeordneten, walzenförmigen Umlenkelemente 34, 35 und im Bereich des Andrückelementes 20 hat das Band dann wieder seine in Axialrichtung gerade, voll entfaltete Form eingenommen. Der Bandverlauf zwischen den Umlenkrollen 34, 35 ist im wesentlichen geradlinig, was einen störungsfreien Betrieb fördert.
    Bei der gezeigten Ausführungsform werden die beiden unabhängig voneinander hydraulisch betätigbaren Andruckssegmente 19, 20 von dem gleichen Typ von Schleifband unterlaufen. Es ist jedoch möglich, auf der linken und der rechten Seite getrennte Schleifbänder, insbesondere mit unterschiedlicher Körnung einzusetzen. Damit ist die Vor- und Fertigbearbeitung eines Werkstückes in einem Arbeitsgang möglich, indem beispielsweise zunächst bei abgehobenem linken Andrückelement 19 ein Finishband grober Körnung durch das rechte Andrückelement 20 angedrückt wird, danach dann dieses druckentlastet wird, so daß es durch die Kraft der Feder 23 vom Finishband abgehoben wird, und daß anschließend durch das linke Andrückelement 19 ein Schleifband feinerer Körnung zur Fertigbearbeitung angedrückt wird. Anschließend kann, wie bereits erwähnt, auch das linke Finishband druckentlastet werden, so daß bei weiter drehender Kurbelwelle nur die Führungsleisten noch auf der Werkstückoberfläche abgleiten und diese ggf. noch durch Materialverdrängung glätten und/oder verfestigen können.
    Insbesondere ist es auch möglich, bei abgehobenem Andrückelement das zugeordnete Schleifband nachzuziehen, ohne vorher das Werkstück stillsetzen oder die Vorrichtung öffnen zu müssen. Hierdurch ergibt sich ein erheblicher Zeitvorteil, der sich insbesondere beim Bearbeiten harter Werkstücke und/oder Werkstücken mit großen Rundheitsfehlern bemerkbar macht, wo relativ viel Werkstoff abgetragen werden muß.
    Mit der gezeigten Ausführungsform kann der Feinbearbeitungsprozeß meßwertgesteuert durchgeführt werden. Hierzu weist die Vorrichtung mindestens einen während des Bearbeitsvorganges betreibbaren, zur Abgabe von Sensorsignalen ausgebildeten Sensor 40 zur Erfassung der Form und/oder Oberflächenbeschaffenheit der bearbeiteten Werkstückoberfläche auf. Der nur schematisch gezeigte und im Beispiel am rechten Abstützorgan 11 befestigte Sensor, der im angelegten Zustand des Finisharms im Bereich der Symmetrieebene 14 angeordnet und radial zur Oberfläche ausgerichtet ist, kann beispielsweise elektrisch, elektromechanisch, optisch oder mit Hilfe von Fluidstrahlen arbeiten. Obwohl auch die Materialoberfläche berührende Sensoren, wie Taster, möglich sind, werden wegen der Schonung der Oberfläche und des Sensors berührungslos arbeitende Sensoren, beispielsweise Luftstrahlsensoren, bevorzugt. Eine nicht gezeigte Steuereinrichtung kann die Sensorsignale verarbeiten und mindestens einen Stellantrieb, beispielsweise den hydraulischen Aktor 23, 24, vorzugsweise mehrere oder alle Stellantriebe in Abhängigkeit von den Sensorsignalen ansteuern. Dadurch werden die eingangs beschriebenen Vorteile des meßwertgesteuerten Finishens erzielbar.
    Werden beim meßgesteuerten Finishen mehrere in axialer Richtung des bearbeiteten Werkstückabschnittes verteilte Sensoren oder ein entsprechend linear ortsauflösender Sensor eingesetzt, so kann, beispielsweise mit der oben beschriebenen Ausführung eines mit axial variierendem Anpreßdruck beaufschlagbaren Andrückelementes, eine gezielte Formkorrektur des Werkstückes im Axialschnitt durchgeführt werden. Es läßt sich dadurch insbesondere eine unerwünschte Konizität korrigieren oder eine gewünschte Balligkeit erzeugen.
    Die schematische Draufsicht in Fig. 3 zeigt eine Ausführungsform, die es ermöglicht, Formkorrekturen des zu bearbeitenden Werkstückes im Axialschnitt durchzuführen. Die diametralen Andrückelemente 45, 46 sind genau wie diejenigen der Ausführungsform nach Fig. 1 angeordnet und unabhängig voneinander radial auf die Werkstückoberfläche verschiebbar bzw. von dieser abhebbar. Die Andrückelemente sind im Bereich von deren werkstückzugewandten Andrückflächen 48, 49, dazu vorgesehen, ein zwischen Andrückelement und Werkstückoberfläche durchgeführtes Schleifband 43, 44 an die Werkstückoberfläche anzudrücken. Jedes der Andrückelemente hat einen im wesentlichen inkompressiblen, starren, halbschalenförmigen metallischen Körper 50, 51 mit einer werkstückzugewandten Vorderfläche 52, 53, auf der eine dünne Schicht 54, 55 aus einem relativ druckfesten, jedoch elastisch geringfügig komprimierbaren Material, beispielsweise Vulcolan, fest aufgebracht ist.
    Die beschichteten Vorderflächen 52, 53 sind in Umfangsrichtung im wesentlichen zylinderabschnittförmig gekrümmt, wobei sich dieser Krümmung in einer zur Achse 3 parallelen Axialrichtung eine weitere Krümmung überlagert. Beim oben gezeigten Andrückelement 45 verläuft die kontinuierliche axiale Krümmung symmetrisch zum axialen Mittelbereich 56 derart, daß in Axialrichtung die Vorderfläche konkav vom Werkstück weggekrümmt ist und sich zu den axialen Randbereichen 57, 58 der Werkstückoberfläche kontinuierlich annähert. Beim unteren Andrückelement 46 sind die Verhältnisse umgekehrt und die Vorderfläche 53 verläuft in Axialrichtung zur Werkstückoberfläche hin gekrümmt, so daß die Vorderfläche im Mittelbereich 59 der Werkstückoberfläche näher ist als an beiden axialen Randbereichen 60, 61. Die Schichtdicke des komprimierbaren Materials variiert bei beiden Andrückelementen in axialer Richtung kontinuierlich und ist so gewählt, daß die dem Werkstück bzw. dem Schleifband zugewandten Andrückflächen der Schichten im wesentlichen zylindrisch, also in Axialrichtung gerade verlaufen.
    Es ist somit eine in Axialrichtung entsprechend der Schichtdicke variierende elastische Nachgiebigkeit der Andrückfläche geschaffen. Durch diese Gemoetrie kann erreicht werden, daß das Schleifband durch das obere Andrückelement mit einem im Mittelbereich 56 relativ schwächere Anpreßdruck angepreßt wird, der symmetrisch zu beiden axialen Randbereichen 57, 58 kontinuierlich zunimmt. Bei Andrücken dieses Andrückelementes und gleichzeitiger Druckentlastung bzw. Rückziehen des gegenüberliegenden Andrückelementes kann eine gewisse Balligkeit der bearbeiteten Oberfläche erreicht werden, bei der der Durchmesser des Lagerzapfens im Mittelbereich geringfügig größer ist als im Bereich nahe der Kurbelwangen. Bei Andrükken des Schleifbandes mittels des gegenüberliegenden Andrückelementes 46 wird dagegen im Mittelbereich 59 ein vergleichsweise großer Anpreßdruck erzeugt, der symmetrisch zu beiden Randbereichen hin kontinuierlich abnimmt. Hierdurch kann eine ggf. vorliegende Balligkeit vermindert werden.
    Die gezeigte Ausführungsform ermöglicht die beschriebene Formkorrektur der bearbeiteten Werkstückoberfläche durch jeweils ein einziges linear geführtes Andrückelement, ohne daß dieses in der vorher beschriebenen Weise schwenkbar ausgebildet sein muß. Dadurch ist eine Formkorrektur auch mit relativ einfach aufgebauten Bearbeitungsvorrichtungen möglich. Da infolge der Führungsleisten 15, 16 der entsprechende Gegendruck auch dann gewährleistet ist, wenn gemäß diesem Erfindungsmerkmal nur ein Andrückelement im Schneideinsatz ist oder beide mit unterschiedlicher Andrückung und damit Schneidwirkung arbeiten, kann so manuell oder maßgesteuert oder -geregelt eine Formkorrektur auch bezüglich der axialen Kontur erreicht werden. Die Andrückelemente werden somit auf beiden Seiten einzeln oder in bestimmter Andrückkraftabstimmung oder in bestimmter zeitlicher Aufeinanderfolge eingesetzt.
    Die Zwischenschaltung einer elastisch nachgiebigen Schicht zwischen dem starren Körper des Andrückelementes und der mit dem Schleifband zusammenwirkenden Andrückfläche hilft dabei zweckmäßig, Andruckkraftspitzen abzumildern und die durch die Formgebung des starren Körpers vorgegebene Anpreßdruckverteilung zu glätten. Prinzipiell kann die axiale Variation des Anpreßdruckes auch ohne elastische Schichten erreicht werden, beispielsweise durch die direkt auf das Schleifband aufgedrückten Andrückelementkörper 50, 51, wobei dann deren Vorderflächen 52, 53 die Andrückfläche bilden. Es kann auch ausreichen, den axialen Mittel- oder Randbereich der Andrückflächen mit einer kleinen Stufe oder flachen Nut zu versehen, deren Tiefe sehr gering sein kann. So kann z.B. ein mehr oder weniger deutlicher "Absatz" in der bearbeiteten Werkstückfläche erzeugt werden, um bestimmte Bereiche zu beeinflussen. Statt einer um den von den Andrückflächen eingenommenen Umfang umlaufenden Kontur (Nut, Stufe, Krümmung o. dgl.) kann diese auch nur einen Teil des Umfangs einnehmen. So können z.B. an den in Umfangsrichtung liegnden Enden des Andrückelementes Bereiche in der (axialen) Mitte oder dem Rand gegenüber der zylindrischen Andrückfläche etwas vertieft sein.
    Dadurch wird die Bearbeitungsfläche dort verkleinert bzw. der Bearbeitungsdruck variiert.
    Auch eine unterschiedliche Schrägstellung der Andrück- bzw. Bearbeitungsflächen gegenüber der Achsrichtung oder eine andere Unsymmetrie kann nützlich sein, um bewußt entsprechende Werkstückkonturen, z.B. Konizitäten, zu erzeugen oder abzubauen.
    Ggf. kann es ausreichen, auch nur ein Andrückelement entsprechend auszubilden. Andrückelemente mit axial variierender elastischer Nachgiebigkeit der Andrückfläche können auch bei nicht erfindungsgemäßen Vorrichtungen, z.B. mit nur einem Andrückelement, vorteilhaft sein.
    Die durch die Erfindung ermöglichten Vorteile kommen ganz besonders bei der Bearbeitung von exzentrisch umlaufenden Werkstückoberflächen, wie Kurbelwellen-Hubzapfen, zum Tragen, bei denen es dank der Abstützorgane möglich ist, die Massekräfte bzw. Trägheitskräfte über die Abstützorgane abzuleiten und vollständig von den Andrückelementen zu entkoppeln, die unabhängig von den Abstützorganen mit normalerweise deutlich geringerem Anpreßdruck als die Abstützorgane gegen das zu bearbeitende Werkstück andrückbar sind. Dadurch, daß die Andrückelemente vollständig von Führungsaufgaben befreit sind, können diese in der beschriebenen, variablen Weise angedrückt oder abgehoben werden, um das gewünschte Bearbeitungsergebnis schnell und mit hoher Güte zu erzielen.

    Claims (25)

    1. Verfahren zur Feinbearbeitung einer im wesentlichen zylindrischen Werkstückoberfläche, insbesondere Werkstückaußenfläche, eines Werkstückes mit folgenden Schritten:
      Andrücken mindestens eines sich direkt an der Werkstückoberfläche abstützenden Abstützorgans an-die Werkstückoberfläche;
      Bereitstellung von mindestens zwei in Umfangsrichtung der Werkstückoberfläche versetzt angeordneten, sich an einem Abstützorgan abstützenden, unabhängig voneinander betätigbaren Andrückelementen zum Andrücken von Feinbearbeitungsmittel, insbesondere Schleifband, an die Werkstückoberfläche;
      Relativbewegung von Werkstück und Feinbearbeitungsmittel;
      Betätigung der Andrückelemente derart, daß wahlweise kein Andrückelement, ein Andrückelement oder mehrere Andrückelemente Feinbearbeitungsmittel an die Werkstückoberfläche andrücken.
    2. Verfahren nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß durch mindestens zwei unterschiedliche, vorzugsweise voneinander unabhängig betätigbare Andrückelemente nach Art und/oder Abtragcharakteristik unterschiedliche Feinbearbeitungsmittel angedrückt werden, insbesondere Schleifbänder unterschiedlicher Körnung.
    3. Verfahren nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, daß ohne Unterbrechung der Relativbewegung und/oder ohne Abheben des Abstützorgans von der Werkstückoberfläche zuerst durch ein erstes Andrückelement ein erstes Feinbearbeitungsmittel angedrückt wird, daß danach das erste Andrückelement druckentlastet, insbesondere zurückgezogen wird und daß danach durch ein zweites Andrückelement ein zweites Feinbearbeitungsmittel angedrückt wird, das vorzugsweise eine feinere Abtragscharakteristik hat als das erste Feinbearbeitungsmittel.
    4. Verfahren nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß mindestens ein Andrückelement während der Feinbearbeitung zwischen Andrückphasen zeitweise unter Aufhebung von Anpreßdruck zurückgezogen wird, wobei vorzugsweise während einer Phase mit zurückgezogenem Andrückelement das zugeordnete Feinbearbeitungsmittel ersetzt wird, wobei insbesondere unverbrauchtes Schleifband in den Bereich des Andruckelementes gebracht wird.
    5. Verfahren nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß bei mindestens einem Andrückelement, vorzugsweise bei mindestens zwei voneinander unabhängig betätigbaren Andrückelementen, Feinbearbeitungsmittel, insbesondere Schleifband, mit einem in Axialrichtung des Werkzeuges, vorzugsweise kontinuierlich, variierenden Anpreßdruck und/oder mit in Axialrichtung, vorzugsweise kontinuierlich, variierender Abtragsleistung an die Werkstückoberfläche angedrückt wird, wobei vorzugsweise durch mindestens ein Andrückelement Feinbearbeitungsmittel derart angedrückt wird, daß der Anpreßdruck und/oder die Abtragsleistung in axialer Richtung verändert wird, insbesondere von einem Mittelbereich des zugeordneten Bearbeitungsabschnittes zu axialen Randbereichen des Bearbeitungsabschnittes, vorzugsweise kontinuierlich und/oder symmetrisch zum Mittelbereich zunimmt oder abnimmt.
    6. Verfahren nach Anspruch 5, dadurch gekennzeichnet, daß eine elastische Nachgiebigkeit einer Andrückfläche des Andrückelements von einem Mittelbereich des zugeordneten Bearbeitungsabschnittes zu axialen Randbereichen des Bearbeitungsabschnittes, vorzugsweise kontinuierlich und/oder symmetrisch zum Mittelbereich zunimmt oder abnimmt.
    7. Verfahren nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß mindestens ein Andrückelement zur Feinbearbeitung mit wechselndem Anpreßdruck, insbesondere pulsierendem Anpreßdruck, beaufschlagt wird, wobei vorzugsweise mehrere oder alle Andrückelemente mit pulsierendem Anpreßdruck beaufschlagt werden.
    8. Verfahren nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß bei Aufrechterhaltung der Relativbewegung alle Andrückelemente derart druckentlastet, insbesondere zurückgezogen werden, daß nur das Abstützorgan auf die Werkstückoberfläche aufgedrückt ist.
    9. Verfahren nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß Form und/oder Oberflächenbeschaffenheit der bearbeiteten Werkstückoberfläche während der Relativbewegung mittels mindestens einer Sensorsignale abgebenden Sensoreinrichtung erfaßt werden und daß der Anpreßdruck mindestens eines Andruckelementes in Abhängigkeit von den Sensorsignalen gesteuert wird, wobei vorzugsweise an relativen radialen Hochpunkten einer Werkstückoberfläche ein Andrückelement mit höherem Anpreßdruck beaufschlagt wird und/oder an relativen radialen Tiefpunkten ein Andrückelement druckentlastet wird.
    10. Verfahren nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß bei mehreren in Axialrichtung des Werkstücks aufeinanderfolgenden Bearbeitungsabschnitten mit unabhängig meßwertabhängig ansteuerbaren Andrückelementen in mindestens einem Bearbeitungsabschnitt Andrückelemente bei Erreichen eines vorgebbaren Bearbeitungsergebnisses druckentlastet, insbesondere zurückgezogen werden, während Andrückelemente in anderen Bearbeitungsabschnitten weiterhin angedrückt werden.
    11. Vorrichtung zur Feinbearbeitung einer im wesentlichen zylindrischen Werkstückoberfläche, insbesondere Werkstückaußenfläche eines Werkstücks (1) mittels Feinbearbeitungsmittel, insbesondere Bandfinishvorrichtung, mit mindestens einem zur direkten Abstützung an der Werkstückoberfläche ausgebildeten Abstützorgan (10, 11); mindestens zwei in Umfangsrichtung versetzt angeordneten, sich an einem Abstützorgan abstützenden, voneinander unabhängig betätigbaren Andrückelementen (19, 20; 45, 46) zum Andrücken des Feinbearbeitungsmittels (31; 43, 44) an die Werkstückoberfläche und Mitteln zur Erzeugung einer Relativbewegung zwischen Werkstückoberfläche und Feinbearbeitungsmittel.
    12. Vorrichtung nach Anspruch 11, dadurch gekennzeichnet, daß mehrere gleichmäßig um den Umfang verteilte Abstützorgane (10, 11) vorgesehen sind, wobei vorzugsweise jedem Abstützorgan mindestens ein, vorzugsweise nur ein Andrückelement (19, 20; 45, 46) zugeordnet ist und/oder daß zwei diametral zu einer Bearbeitungsachse (3) gegenüberliegend, vorzugsweise im wesentlichen spiegelsymmetrisch zu einer Spiegelebene (14) der Vorrichtung anordenbare Abstützorgane (10, 11) vorgesehen sind.
    13. Vorrichtung nach einem der Ansprüche 11 oder 12, dadurch gekennzeichnet, daß ein Abstützorgan (10, 11) mindestens ein, vorzugsweise mehrere, insbesondere auswechselbar an einem Körper des Abstützorgans anbringbare, Abstützelemente (15, 16) zur direkten Abstützung an der Werkstückoberfläche aufweist, vorzugsweise die Abstützelemente als axiale Führungsleisten (15, 16) ausgebildet sind.
    14. Vorrichtung nach einem der Ansprüche 11 bis 13, dadurch gekennzeichnet, daß das Abstützorgan, insbesondere das Abstützelement (15, 16), eine zum Berührungskontakt mit der Werkstückoberfläche vorgesehene Abstützfläche hat, die im wesentlichen glatt und/oder nicht-abrasiv ist.
    15. Vorrichtung nach einem der Ansprüche 11 bis 14, dadurch gekennzeichnet, daß mindestens ein, vorzugsweise nur ein in Umfangsrichtung dem Andrückelement (19, 20; 45, 46) vorgeschaltetes und mindestens ein, vorzugsweise nur ein dem Andrückelement nachgeschaltetes Abstützelement (15 bzw. 16) vorgesehen ist, wobei vorzugsweise die Abstützelemente symmetrisch zum Andrückelement angeordnet sind.
    16. Vorrichtung nach einem der Ansprüche 11 bis 15, dadurch gekennzeichnet, daß die Abstützbereiche, insbesondere Abstützelemente (15, 16) eines Abstützorgans einen Umfangs-Winkelabstand haben, der zwischen 90° und 150°, insbesondere zwischen 100° und 130°, vorzugsweise ca. 120° beträgt.
    17. Vorrichtung nach einem der Ansprüche 11 bis 16, dadurch gekennzeichnet, daß ein Andrückelement eine, vorzugsweise zylindrisch gekrümmte, Andrückfläche (21) fest vorgegebener Form bildet, die der gewünschten Form der fertig bearbeiteten Werkstückoberfläche angepaßt ist und/oder daß ein Andrückelement eine Andrückfläche (21; 48, 49) hat, die einen Umfangswinkel von mehr als 60°, vorzugsweise zwischen 70 und 90°, insbesondere ca. 80° einschließt und/oder daß ein Andrückelement eine starre Andrückfläche, insbesondere aus Hartmaterial, oder eine elastisch nachgiebige Andrückfläche, insbesondere aus elastischem Material, oder eine Andrückfläche mit einer Kombination von harten und elastisch nachgiebigen Bereichen hat.
    18. Vorrichtung nach einem der Ansprüche 11 bis 17, dadurch gekennzeichnet, daß mindestens ein Andrückelement eine Vorderfläche (52, 53) hat, die in axialer Richtung eine sich ändernde Kontur hat, insbesondere bzgl. Durchmesser, wirksamer Bearbeitungsfläche und/oder Elastizität, wobei vorzugsweise der Vorderfläche (52, 53) einer im wesentlichen zylindrischen Krümmung in Umfangsrichtung ein Verlauf überlagert ist, der von einem zur Werkstückachse achsparallelen Verlauf abweicht, insbesondere eine Krümmung in Axialrichtung bildet, wobei ggf. die Krümmung in Axialrichtung kontinuierlich und/oder symmetrisch zu einem axialen Mittelbereich der Vorderfläche verläuft, wobei vorzugsweise bei mindestens einem Andrückelement (46) die Krümmung in Axialrichtung zur Werkstückoberfläche konvex verläuft und/oder daß bei mindestens einem Andrückelement (45) die Krümmung in Axialrichtung von der Werkstückoberfläche weg konkav verläuft.
    19. Vorrichtung nach Anspruch 18, dadurch gekennzeichnet, daß auf der Vorderfläche (52, 53) eine Schicht (54, 55) aus elastisch nachgiebigem Material angeordnet ist, deren Schichtdicke in Axialrichtung, vorzugsweise kontinuierlich und/oder symmetrisch zu einem Mittelbereich, variiert, wobei die Schicht vorzugsweise eine im wesentlichen zylindrische Andrückfläche (48, 49) bildet.
    20. Vorrichtung nach einem der Ansprüche 18 oder 19, dadurch gekennzeichnet, daß mindestens ein Andrückelement (46) mit einer in Axialrichtung konvex gekrümmten Vorderfläche (53) und mindestens ein unabhängig von diesen betätigbares Andrückelement (45) mit einer in Axialrichtung konkav gekrümmten Vorderfläche (52) vorgesehen ist.
    21. Vorrichtung nach einem der Ansprüche 11 bis 20, dadurch gekennzeichnet, daß ein Andrückelement (19, 20) an und/oder in dem zugeordneten Abstützorgan (10, 11) linear beweglich geführt ist, vorzugsweise derart, daß es in einer radial zur Werkstückoberfläche verlaufenden Richtung verschiebbar ist, und/oder daß die Vorrichtung mindestens einen an dem Andrückelement (20) und dem zugeordneten Abstützorgan (21) angreifenden, vorzugsweise hydraulischen, Stellantrieb (23, 24) zur Erzeugung einer Relativbewegung von Andrückelement und Abstützorgan aufweist.
    22. Vorrichtung nach einem der Ansprüche 11 bis 22, dadurch gekennzeichnet, daß das Feinbearbeitungsmittel mindestens ein Schleifband (31; 43, 44) aufweist, das relativ zu dem Andrückelement beweglich ist.
    23. Vorrichtung nach einem der Ansprüche 11 bis 22, dadurch gekennzeichnet, daß zur Führung von Schleifband (31) in den oder aus dem Bereich eines Andrückelements (20) eine Bandführung (30) vorgesehen ist, die Bandführungsöffnung (32, 33) aufweist, die in Umfangsrichtung zwischen einem Andrückelement (20) und zugeordneten Abstützbereichen, insbesondere Abstützelementen (15, 16), angeordnet sind, wobei vorzugsweise eine Bandführungsöffnung (32, 33) im wesentlichen tangential zur zylindrischen Werkstückoberfläche verläuft und/oder daß eine, vorzugsweise ovale, Bandführungsöffnung einen axialen Durchmesser hat, der geringer ist als eine axiale Breite eines zugeordneten Andrückelementes udn/oder Schleifbandes.
    24. Vorrichtung nach einem der Ansprüche 11 bis 23, dadurch gekennzeichnet, daß sie mindestens eine während der Relativbewegung betreibbare, zur Abgabe von Sensorsignalen ausgebildete, vorzugsweise berührungslos arbeitende Sensoreinheit (40) zur Erfassung der Form und/oder Oberflächenbeschaffenheit der bearbeiteten Werkstückoberfläche aufweist, wobei vorzugsweise die Vorrichtung eine zur Verarbeitung des Sensorsignals ausgebildete Steuereinrichtung aufweist, durch die mindestnes ein Stellantrieb (23, 24) für ein Andruckelement in Abhängigkeit von dem Sensorsignal ansteuerbar ist.
    25. Vorrichtung nach einem der Ansprüche 11 bis 24, dadurch gekennzeichnet, daß eine Axialbewegungseinrichtung zur Erzeugung einer kurzhubig oszillierenden axialen Relativbewegung zwischen Werkstück und einem mit mindestens einem Andrückelement versehenem Abstützorgan vorgesehen ist.
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