ES2725460T3 - Method and device for the treatment of peripheral surface finishing of rotationally symmetrical workpiece sections - Google Patents
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Abstract
Método para el tratamiento de acabado de superficies periféricas de secciones de piezas de trabajo rotacionalmente simétricas en piezas de trabajo, en el que durante el tratamiento de una superficie periférica se presiona una herramienta de acabado (100, 500) con una fuerza de presión en una dirección de presión (AR) contra la superficie periférica que se va a tratar y, para la producción de eliminación de material, se gira la pieza de trabajo alrededor de un eje de la pieza de trabajo (192) y se produce un movimiento relativo oscilante entre la herramienta de acabado y la pieza de trabajo, donde para la producción del movimiento relativo oscilante, la herramienta de acabado se mueve adelante y atrás a lo largo de una dirección de oscilación (OR) que se extiende perpendicular a la dirección de presión (AR) con una longitud del recorrido de oscilación y una frecuencia de oscilación prefijables; un movimiento lineal de la herramienta de acabado que se extiende paralelo al eje de la pieza de trabajo se superpone al movimiento de oscilación sobre una longitud del recorrido lineal, y un movimiento pivotante de la herramienta de acabado alrededor de un eje pivotante que se extiende perpendicular al eje de la pieza de trabajo y a la dirección de presión (SA) se superpone al movimiento lineal y al movimiento de oscilación, donde se controla una posición de pivote de la herramienta de acabado en función de una posición axial del movimiento lineal de tal manera que, en una fase final de un recorrido lineal, una sección final delantera de la herramienta de acabado adelantada en dirección de movimiento del movimiento lineal se encuentra más cerca del eje de la pieza de trabajo y/o se presiona con una fuerza de presión local más alta en la superficie periférica que una sección final posterior atrasada por lo cual a través del tratamiento de acabado mediante el cambio de una forma de líneas de contorno resultantes de un pretratamiento se produce una sección de perímetro que presenta una geometría axial completamente esférica, cilíndrica-esférica o cilíndrica-logarítmica.Method for the treatment of peripheral surface finishing of rotationally symmetrical workpiece sections in workpieces, in which during the treatment of a peripheral surface a finishing tool (100, 500) is pressed with a pressing force on a pressure direction (AR) against the peripheral surface to be treated and, for material removal production, the workpiece is rotated about an axis of the workpiece (192) and a relative oscillating movement occurs between the finishing tool and the workpiece, where for the production of the oscillating relative movement, the finishing tool moves back and forth along an oscillation direction (OR) that extends perpendicular to the pressure direction ( AR) with a pre-set oscillation path length and oscillation frequency; a linear movement of the finishing tool that extends parallel to the axis of the workpiece is superimposed on the oscillation movement over a length of the linear path, and a pivotal movement of the finishing tool around a pivoting axis that extends perpendicularly the workpiece axis and the pressure direction (SA) are superimposed on the linear movement and the oscillation movement, where a pivot position of the finishing tool is controlled as a function of an axial position of the linear movement in such a way that, in a final phase of a linear path, a leading end section of the leading finishing tool in the direction of movement of the linear movement is closer to the axis of the workpiece and / or is pressed with a local pressure force higher on the peripheral surface than a backward end section, which is why through the finishing treatment by changing a In the form of contour lines resulting from a pretreatment, a perimeter section is produced which has a completely spherical, cylindrical-spherical or cylindrical-logarithmic axial geometry.
Description
DESCRIPCIÓNDESCRIPTION
Método y dispositivo para el tratamiento de acabado de superficies periféricas de secciones de piezas de trabajo rotacionalmente simétricasMethod and device for the treatment of peripheral surface finishing of rotationally symmetrical workpiece sections
CAMPO DE APLICACIÓN Y ESTADO DE LA TÉCNICAFIELD OF APPLICATION AND STATE OF THE TECHNIQUE
[0001] La invención se refiere a un método para el tratamiento de acabado de superficies periféricas de secciones de piezas de trabajo rotacionalmente simétricas, así como a un dispositivo adecuado para la realización del método.[0001] The invention relates to a method for the treatment of peripheral surface finishing of rotationally symmetrical workpiece sections, as well as to a device suitable for performing the method.
[0002] El acabado, que también se conoce como superacabado, es un proceso de acabado mecanizado con corte indeterminado. Mediante el acabado se pueden mecanizar superficies de piezas de trabajo de secciones de piezas de trabajo rotacionalmente simétricas o no rotacionalmente simétricas en piezas de trabajo como cigüeñales, árboles de levas, ejes de transmisión u otros componentes para máquinas motrices y operadoras para la producción de una estructura fina superficial deseada. En el acabado en el método de perforación se presiona una herramienta de acabado conectada con un elemento de corte granuloso contra la superficie periférica que se va a tratar. Para la producción de la velocidad de corte necesaria para la eliminación de material se gira la pieza de trabajo alrededor de su eje de la pieza de trabajo. Se produce un movimiento relativo oscilante paralelo a la superficie de la pieza de trabajo simultáneamente entre la pieza de trabajo y la herramienta de acabado adyacente a la superficie periférica. A través de la combinación del movimiento de rotación de la pieza de trabajo y el movimiento de oscilación superpuesto se puede producir un patrón denominado de pulido en cruz, por lo cual son especialmente adecuadas las superficies de las piezas de trabajo tratadas, p. ej., como superficies de rodamiento para cojinetes de deslizamiento o rodamientos o similares. La sección de la pieza de trabajo que se va a tratar puede tratarse, por ejemplo, de un cojinete principal o una muñequilla de un cigüeñal o de un cojinete de un árbol de levas.[0002] The finish, which is also known as super finishing, is a mechanized finishing process with indeterminate cutting. By finishing, workpiece surfaces can be machined from sections of rotationally symmetric or non-rotationally symmetrical workpieces on workpieces such as crankshafts, camshafts, drive shafts or other components for driving and operating machines for the production of a desired surface fine structure. When finishing the drilling method, a finishing tool connected with a granular cutting element is pressed against the peripheral surface to be treated. For the production of the cutting speed necessary for the removal of material, the workpiece is rotated around its axis of the workpiece. A relative oscillating movement parallel to the workpiece surface occurs simultaneously between the workpiece and the finishing tool adjacent to the peripheral surface. Through the combination of the rotational movement of the workpiece and the superimposed oscillation movement, a so-called cross-polishing pattern can be produced, whereby the surfaces of the treated workpieces, e.g. eg, as bearing surfaces for sliding bearings or bearings or the like. The section of the workpiece to be treated may be, for example, a main bearing or a crankshaft or a camshaft bearing.
[0003] A diferencia del pulido, el acabado es un método de tratamiento térmicamente neutro, donde no se origina ninguna piel blanda atravesada con microfisuras o tensiones de superficie. El acabado se utiliza con frecuencia después de un proceso abrasivo como último método de mecanizado con arranque de virutas de una cadena de procesos, para eliminar la piel blanda, para dejar al descubierto de nuevo la microestructura original, para aumentar la proporción de área de contacto de la estructura de superficie rugosa y para mejorar la geometría del componente con respecto a la redondez y los errores de eje corto en dirección axial y en dirección perimetral.[0003] Unlike polishing, finishing is a thermally neutral method of treatment, where no soft skin crossed with microcracks or surface tensions originates. The finish is often used after an abrasive process as the last machining method with chip removal from a process chain, to remove soft skin, to expose the original microstructure again, to increase the proportion of contact area of the rough surface structure and to improve the geometry of the component with respect to roundness and short axis errors in axial direction and in perimeter direction.
[0004] El pulido es la última operación de tratamiento de conformado. En el pulido se conoce la geometría de la herramienta abrasiva del mando de máquinas, de modo que la pieza de trabajo correspondiente a la guía de la herramienta operada con el mando de máquinas puede contornearse mediante pulido. Una condición para esta conformación es el rectificado o la calibración regular de las herramientas abrasivas. El proceso abrasivo, sin embargo, generalmente no está en situación de lograr las características superficiales que se pueden alcanzar con el tratamiento de acabado.[0004] Polishing is the last forming treatment operation. In polishing, the geometry of the abrasive tool of the machine control is known, so that the work piece corresponding to the tool guide operated with the machine control can be contoured by polishing. A condition for this conformation is the grinding or regular calibration of the abrasive tools. The abrasive process, however, is generally not in a position to achieve the surface characteristics that can be achieved with the finishing treatment.
[0005] En el tratamiento de acabado de cojinetes rotacionalmente simétricos se mantiene normalmente el contorno axial en el primer plano. Una mejora de los valores de forma de cojinetes cilíndricos tiene lugar en su mayoría en dirección radial y depende fuertemente del pretratamiento. De esta manera pueden mejorarse de modo relativamente seguro, por ejemplo, los componentes de error de eje corto, p. ej., con más de 15 ejes en el perímetro, mientras que los componentes de eje largo, como, p.ej., óvalos, triángulos o cuadriláteros, generalmente no pueden influenciarse positivamente mediante el acabado. El volumen de mecanizado mediante el proceso de acabado se encuentra por lo general por debajo de aproximadamente 10 pm. Para obtener de manera óptima la geometría, la eliminación de material del proceso de acabado se adapta normalmente al pretratamiento.[0005] In the finishing treatment of rotationally symmetrical bearings, the axial contour is normally maintained in the foreground. An improvement in the shape values of cylindrical bearings takes place mostly in radial direction and strongly depends on pretreatment. In this way, the short axis error components, e.g. For example, with more than 15 axes on the perimeter, while long axis components, such as, for example, ovals, triangles or quadrilaterals, generally cannot be positively influenced by finishing. The machining volume through the finishing process is usually below approximately 10 pm. For optimum geometry, the removal of material from the finishing process is normally adapted to pretreatment.
[0006] El pulido es por lo general la última operación de tratamiento de conformado. Eso significa que se realiza el contorneado de un cojinete rotacionalmente simétrico esencialmente a través del proceso abrasivo previamente conectado al proceso de acabado. Un rectificado continuo de la muela abrasiva es obligatoriamente necesario para la conformación y la configuración del cojinete. Según la exigencia y la tolerancia de diseño del cojinete, el ciclo de rectificado se reduce o se alarga. El proceso abrasivo no está por lo general en posición de lograr las características superficiales que se pueden alcanzar mediante el tratamiento de acabado.[0006] Polishing is usually the last forming treatment operation. That means that the contouring of a rotationally symmetric bearing is performed essentially through the abrasive process previously connected to the finishing process. Continuous grinding of the grinding wheel is necessarily necessary for the conformation and configuration of the bearing. Depending on the requirement and design tolerance of the bearing, the grinding cycle is reduced or lengthened. The abrasive process is not generally in a position to achieve the surface characteristics that can be achieved by finishing treatment.
[0007] En el tratamiento de secciones de cojinetes en ejes, los requisitos geométricos son frecuentemente tales que secciones individuales o todas las secciones de los cojinetes deben presentar una configuración ligeramente esférica. Una configuración esférica (en forma de barril, convexa) de secciones de cojinetes rotacionalmente simétricas puede contribuir a reducir daños en los cojinetes debidos a defectos de forma y de escape de componentes que concurren en el cojinete. Los correspondientes requisitos finales de las líneas de contorno prefijados por los clientes con respecto al abombamiento se manifiestan por lo general en la diferencia de diámetro de pocos micrómetros entre diferentes posiciones axiales de la sección del cojinete.[0007] In the treatment of axle bearing sections, the geometric requirements are often such that individual sections or all bearing sections must have a slightly spherical configuration. A spherical (barrel-shaped, convex) configuration of rotationally symmetrical bearing sections can contribute to reducing damage to the bearings due to defects in shape and exhaust of components that concur in the bearing. The corresponding final requirements of the contour lines predetermined by the customers with respect to the bulge are generally manifested in the diameter difference of a few micrometers between different axial positions of the bearing section.
[0008] En el pulido de secciones de cojinetes de cigüeñales se puede lograr una macroforma esférica mediante la rectificación correspondiente de las superficies periféricas de los discos abrasivos utilizados en el pulido (compárese p.ej. con EP 1181 132 B1, Fig. 5).[0008] In the polishing of crankshaft bearing sections, a spherical macro shape can be achieved by corresponding grinding of the peripheral surfaces of the abrasive discs used in polishing (compare eg with EP 1181 132 B1, Fig. 5) .
[0009] La EP 1 514 642 A2 describe un dispositivo para el tratamiento de acabado de ejes, particularmente de cigüeñales y árboles de levas, con un soporte de herramientas y una cinta abrasiva sin fin, que presenta un soporte flexible y una capa abrasiva intermedia con materia dura. El dispositivo sirve para el tratamiento de una pieza de trabajo giratoria alrededor de su eje de rotación. Un mecanismo de accionamiento de la cinta abrasiva impulsa continuamente la cinta abrasiva durante el tratamiento de una pieza de trabajo. Se proporciona un dispositivo de sujeción para la cinta abrasiva. El soporte de herramientas tiene un cabezal de tratamiento con dos desviaciones de la cinta distanciadas una respecto a la otra, que delimitan un área de trabajo del cabezal de tratamiento, donde se guía la cinta abrasiva sobre las desviaciones de la cinta y que pasa en el área de trabajo por la superficie periférica de la pieza de trabajo que se va a tratar. La cinta abrasiva circulante, fuera del área de trabajo, está asociada con un dispositivo para el rectificado de la capa abrasiva intermedia, que, durante el tratamiento de la pieza de trabajo, presenta una herramienta de rectificado que se puede distribuir contra la capa abrasiva intermedia de la cinta abrasiva circulante con una velocidad de banda ajustada al tratamiento de la pieza de trabajo. En una forma de realización, la herramienta de rectificado tiene, trasversalmente al sentido de marcha de la banda, un contorno esférico que en el rectificado se transmite sobre la capa abrasiva intermedia. Así se puede producir en la sección de la pieza de trabajo tratada un contorno ligeramente esférico.[0009] EP 1 514 642 A2 describes a device for the treatment of shaft finishing, particularly of crankshafts and camshafts, with a tool holder and an endless abrasive belt, which has a flexible support and an intermediate abrasive layer With hard matter. The device is used to treat a rotating workpiece around its axis of rotation. A drive mechanism of the abrasive belt continuously drives the abrasive belt during the treatment of a workpiece. A clamping device for the abrasive tape is provided. The tool holder has a treatment head with two deviations from the belt spaced apart from each other, which delimit a working area of the treatment head, where the abrasive tape is guided over the deviations of the tape and passing in the work area by the peripheral surface of the work piece to be treated. The circulating abrasive belt, outside the work area, is associated with a device for grinding the intermediate abrasive layer, which, during the treatment of the workpiece, presents a grinding tool that can be distributed against the intermediate abrasive layer of the circulating abrasive belt with a band speed adjusted to the treatment of the workpiece. In one embodiment, the grinding tool has, transverse to the direction of travel of the web, a spherical contour that in the grinding is transmitted over the intermediate abrasive layer. Thus, a slightly spherical contour can be produced in the section of the treated workpiece.
[0010] La DE 102011 087252 B3, que forma la base para el preámbulo de la reivindicación 3, describe un dispositivo para el tratamiento de acabado de una pieza de trabajo particularmente anular, con un soporte para la conexión con un portaherramientas de acabado para sostener una herramienta de acabado y con un dispositivo de accionamiento para producir un movimiento de oscilación lineal del soporte. Se proporciona una unidad de oscilación que presenta un alojamiento de herramientas de acabado para la incorporación de una herramienta de acabado y un dispositivo de accionamiento adicional para la producción de un movimiento de oscilación lineal del alojamiento de herramientas de acabado. Además, se proporciona un dispositivo de acoplamiento para la conexión de la unidad de oscilación con el soporte.[0010] DE 102011 087252 B3, which forms the basis for the preamble of claim 3, describes a device for the finishing treatment of a particularly annular workpiece, with a support for connection with a finishing tool holder to hold a finishing tool and with a drive device to produce a linear oscillation movement of the support. An oscillation unit is provided that has a finishing tool housing for incorporating a finishing tool and an additional drive device for the production of a linear oscillation movement of the finishing tool housing. In addition, a coupling device is provided for the connection of the oscillation unit with the support.
OBJETO Y SOLUCIÓNOBJECT AND SOLUTION
[0011] Es un objeto de la invención, un método y un dispositivo para proporcionar un proceso de acabado que permiten, con ayuda del tratamiento de acabado, no solo obtener y mejorar ligeramente en su caso valores de forma resultantes de un pretratamiento de secciones de piezas de trabajo tratadas, sino, cuando sea necesario, también poder influir y producir o cambiar de manera dirigida. En particular, debe crearse la posibilidad de producir, mediante el acabado, secciones de piezas de trabajo no cilíndricas con una configuración esférica prefijable.[0011] It is an object of the invention, a method and a device for providing a finishing process that allow, with the help of the finishing treatment, not only to obtain and slightly improve if necessary values resulting from a pretreatment of sections of treated work pieces, but, when necessary, also be able to influence and produce or change in a directed way. In particular, the possibility of producing, by finishing, sections of non-cylindrical work pieces with a preset spherical configuration must be created.
[0012] Para la solución de este objeto, la invención proporciona un método con las características de la reivindicación 1. Además, se proporciona un dispositivo adecuado para la realización del método con las características de la reivindicación 3. Otros desarrollos ventajosos se indican en las reivindicaciones dependientes. El contenido de todas las reivindicaciones se incorpora por referencia al contenido de la descripción.[0012] For the solution of this object, the invention provides a method with the features of claim 1. In addition, a device suitable for performing the method with the features of claim 3 is provided. Other advantageous developments are indicated in the dependent claims. The content of all claims is incorporated by reference to the content of the description.
[0013] En la invención solicitada, se impone a la herramienta de acabado o a la parte de la herramienta de acabado provista de elementos de corte decisivos para la eliminación de material, durante un movimiento lineal rectilíneo paralelo al eje de rotación de la pieza de trabajo, un movimiento pivotante superpuesto a este movimiento lineal, de modo que se guía la parte abrasiva de la herramienta de acabado a lo largo de una trayectoria de rodadura de herramientas al menos parcialmente curvada.[0013] In the requested invention, the finishing tool or the part of the finishing tool provided with decisive cutting elements for the removal of material is imposed during a linear rectilinear movement parallel to the axis of rotation of the workpiece , a pivoting movement superimposed on this linear movement, so that the abrasive part of the finishing tool is guided along a rolling path of at least partially curved tools.
[0014] Así, en la sección de la pieza de trabajo tratada, se les da un acabado de manera dirigida a diferentes secciones axiales yuxtapuestas axialmente con eliminación de material de diferente intensidad, por lo cual no se puede producir de manera dirigida una forma deseada de líneas de contorno que no se extienden rectilíneas en dirección axial. La forma de líneas de contorno se puede modificar por consiguiente con ayuda de una configuración especial de la máquina respecto a la forma de líneas de contorno resultante del pretratamiento. Por consiguiente, es posible un tratamiento de conformado mediante el acabado. [0014] Thus, in the section of the treated workpiece, they are given a finish directed to different axial sections juxtaposed axially with removal of material of different intensity, so that a desired shape cannot be produced in a directed manner of contour lines that do not extend rectilinear in the axial direction. The shape of contour lines can therefore be modified with the help of a special machine configuration with respect to the shape of contour lines resulting from pretreatment. Therefore, a forming treatment is possible by finishing.
[0015] En algunas variantes de tratamiento tiene lugar el manejo de la máquina de manera que, en una fase final de un recorrido lineal del eje lineal de la máquina, una sección final delantera de la herramienta de acabado adelantada en la dirección de movimiento del movimiento lineal se encuentra más cerca del eje de la pieza de trabajo y/o se presiona con una fuerza de presión local más alta contra la superficie periférica que una sección final posterior atrasada. Así se pueden alcanzar formas generalmente convexas o esféricas. A las formas pertenecen particularmente una forma de líneas de contorno completamente esférica, una forma de líneas de contorno cilíndrica-esférica o una forma de líneas de contorno cilíndrica-logarítmica.[0015] In some treatment variants, the operation of the machine takes place so that, in a final phase of a linear path of the linear axis of the machine, a front end section of the finishing tool advanced in the direction of movement of the Linear motion is closer to the axis of the workpiece and / or is pressed with a higher local pressure force against the peripheral surface than a backward rear end section. Thus, generally convex or spherical shapes can be achieved. Particularly to the forms belong a completely spherical contour line shape, a cylindrical-spherical contour line shape or a cylindrical-logarithmic contour line shape.
[0016] Desde un punto de vista constructivo, esto se puede realizar en un dispositivo de manera que, en comparación con conceptos de máquina convencionales, se proporciona un eje de la máquina adicional o complementario controlable de manera dirigida, es decir, un eje rotatorio de la máquina, para realizar mediante una superposición de dos ejes de movimiento lineales y un eje de rotación casi cualquier trayectoria bidimensional para la herramienta de acabado.[0016] From a constructive point of view, this can be done in a device such that, in comparison with conventional machine concepts, an additionally controlled or additionally controlled axis of the machine is provided, that is, a rotary axis of the machine, to realize by means of a superposition of two linear axes of movement and an axis of rotation almost any two-dimensional trajectory for the finishing tool.
[0017] Una variante de trabajo robusta y fiable de un dispositivo se caracteriza por el hecho de que el eje de transferencia de la máquina presenta un carro horizontal, que comprende un eje rotatorio de la máquina con una mesa rotatoria, que, en relación al carro, puede girar alrededor de un eje de rotación horizontal correspondiente del eje pivotante con ayuda de un motor de rotación controlado numéricamente, por ejemplo, un servomotor. La mesa rotatoria puede soportar una guía deslizante, que presenta un eje de transferencia de la máquina, para mover el portaherramientas a lo largo de una dirección de avance, que se extiende perpendicular al eje pivotante y corresponde a la dirección de presión.[0017] A robust and reliable working variant of a device is characterized by the fact that the transfer axis of the machine has a horizontal carriage, which comprises a rotary axis of the machine with a rotary table, which, in relation to the carriage can rotate around a corresponding horizontal rotation axis of the pivot axis with the help of a numerically controlled rotation motor, for example, a servomotor. The rotary table can support a sliding guide, which has a transfer axis of the machine, to move the tool holder along a direction of advance, which extends perpendicular to the pivoting axis and corresponds to the pressure direction.
[0018] También sería posible combinar los ejes de la máquina de otra manera, por ejemplo, proporcionando un eje rotatorio de la máquina con una mesa rotatoria que lleva una guía lineal para un eje de transferencia de la máquina.[0018] It would also be possible to combine the axes of the machine in another way, for example, by providing a rotary axis of the machine with a rotary table that carries a linear guide for a transfer axis of the machine.
[0019] También es posible que el eje rotatorio se realice como un eje integrado en la herramienta de acabado, por lo tanto, se encuentra en el lado de la herramienta del portaherramientas. También así se puede lograr que el elemento de corte abrasivo se guíe forzadamente a lo largo de la banda de rodadura arqueada deseada, para generar, por ejemplo, una configuración esférica en la sección de la pieza de trabajo.[0019] It is also possible that the rotary axis is realized as an axis integrated in the finishing tool, therefore, it is located on the tool side of the tool holder. Also, it can be achieved that the abrasive cutting element is forcedly guided along the desired arcuate tread, to generate, for example, a spherical configuration in the workpiece section.
BREVE DESCRIPCIÓN DE LOS DIBUJOSBRIEF DESCRIPTION OF THE DRAWINGS
[0020] Otras ventajas y aspectos de la invención resultan de las reivindicaciones y de la siguiente descripción de ejemplos de realización preferidos de la invención, que se explican a continuación por medio de las figuras. Muestran en este caso:[0020] Other advantages and aspects of the invention result from the claims and the following description of preferred embodiments of the invention, which are explained below by means of the figures. They show in this case:
la figura 1, una representación lateral de una situación de tratamiento con un ejemplo de realización de un método para el tratamiento de acabado de una superficie periférica de una pieza de trabajo;Figure 1, a side representation of a treatment situation with an embodiment example of a method for the treatment of finishing a peripheral surface of a workpiece;
la figura 2, una vista axial de la situación de tratamiento de la figura 1;Figure 2, an axial view of the treatment situation of Figure 1;
la figura 3, detalles de la cinemática del movimiento de la herramienta;Figure 3, details of the kinematics of the movement of the tool;
la figura 4, un ejemplo de realización de un dispositivo para la ejecución del método en vista lateral (Fig. 4A) y vista frontal (Fig. 4B); yFigure 4, an exemplary embodiment of a device for executing the method in side view (Fig. 4A) and front view (Fig. 4B); Y
la figura 5, un ejemplo de realización de una herramienta de acabado con un eje pivotante integrado.Figure 5, an exemplary embodiment of a finishing tool with an integrated pivot shaft.
DESCRIPCIÓN DETALLADA DE LOS EJEMPLOS DE REALIZACIÓNDETAILED DESCRIPTION OF THE EXAMPLES OF EMBODIMENT
[0021] Con ayuda de las figuras 1 y 2 se explican algunas relaciones útiles y conceptos para la comprensión de formas de realización de la invención. En este caso, la figura 1 muestra una vista lateral de una situación de tratamiento típica en un ejemplo de realización de un método para el tratamiento de acabado de una superficie periférica 195 de una sección de una pieza de trabajo rotacionalmente simétrica 190 en una pieza de trabajo. La pieza de trabajo se gira con ayuda de un dispositivo de rotación para la producción de un movimiento rotatorio de la pieza de trabajo alrededor de un eje de rotación de la pieza de trabajo o de un eje de la pieza de trabajo 192 con velocidad de rotación constante. La sección de la pieza de trabajo que se va a tratar puede tratarse, por ejemplo, de un cojinete principal de un cigüeñal o una superficie de un cojinete de otro eje, por ejemplo, de un árbol de levas o de un eje de balanceo. [0021] With the help of Figures 1 and 2 some useful relationships and concepts for the understanding of embodiments of the invention are explained. In this case, Figure 1 shows a side view of a typical treatment situation in an embodiment of a method for the treatment of finishing a peripheral surface 195 of a section of a rotationally symmetrical workpiece 190 in a workpiece. job. The workpiece is rotated with the aid of a rotation device for the production of a rotational movement of the workpiece about an axis of rotation of the workpiece or of an axis of the workpiece 192 with rotation speed constant. The section of the workpiece to be treated may be, for example, a main bearing of a crankshaft or a bearing surface of another axis, for example, a camshaft or a balancing shaft.
[0022] Para causar una eliminación de material en la sección de la pieza de trabajo mediante el acabado, se presiona una herramienta de acabado 100 con una fuerza de presión F que opera en una dirección de presión AR contra la superficie periférica que se va a tratar o contra la sección de la pieza de trabajo que se va a tratar. A tal efecto, la máquina de acabado tiene un dispositivo de presión correspondiente.[0022] To cause a removal of material in the workpiece section by finishing, a finishing tool 100 is pressed with a pressure force F operating in a pressure direction AR against the peripheral surface to be treat or against the section of the workpiece to be treated. For this purpose, the finishing machine has a corresponding pressure device.
[0023] La eliminación de material se apoya así en que se produce, con ayuda de un dispositivo de oscilación, un movimiento relativo oscilante orientado paralelo a la superficie de la pieza de trabajo entre la pieza de trabajo y la herramienta de acabado (véase la flecha doble OSZ). En el caso del ejemplo se fija el dispositivo de oscilación en los lados de la herramienta de acabado, de modo que la herramienta de acabado se mueve oscilando en una dirección de oscilación OR que se extiende perpendicular a la dirección de presión AR, mientras que la pieza de trabajo gira únicamente alrededor del eje de la pieza de trabajo 192. El dispositivo de oscilación comprende aquí un oscilador neumático, que puede mover la herramienta de acabado respecto al portaherramientas 180.[0023] The elimination of material is thus supported by the fact that, with the aid of an oscillation device, an oscillating relative movement oriented parallel to the surface of the workpiece between the workpiece and the finishing tool is produced (see double arrow OSZ). In the case of the example, the oscillation device is fixed on the sides of the finishing tool, so that the finishing tool moves oscillating in an oscillating direction OR extending perpendicular to the pressure direction AR, while the Workpiece rotates only around the axis of workpiece 192. The oscillation device here comprises a pneumatic oscillator, which can move the finishing tool relative to the tool holder 180.
[0024] Además se proporciona un eje de transferencia de la máquina (eje lineal controlado numéricamente), que puede causar un movimiento lineal superpuesto con el movimiento de oscilación de la herramienta de acabado en una dirección del recorrido lineal LR, que se extiende paralelo al eje de la pieza de trabajo 192. Este movimiento lineal (flecha doble LIN) puede ocurrir cuando sea necesario sobre una longitud del recorrido lineal, que es mayor que el recorrido de oscilación.[0024] In addition, a machine transfer axis (numerically controlled linear axis) is provided, which can cause a linear movement superimposed with the oscillation movement of the finishing tool in a direction of the linear path LR, which extends parallel to the axis of workpiece 192. This linear movement (double arrow LIN) can occur when necessary over a length of the linear path, which is greater than the oscillation path.
[0025] Además se proporciona un eje rotatorio (eje de rotación controlado numéricamente) para la producción de un movimiento pivotante de la herramienta de acabado superpuesto con el movimiento lineal. El movimiento pivotante (flecha doble arqueada SW) se realiza alrededor de un eje pivotante SA, que se extiende perpendicular al eje de la pieza de trabajo y perpendicular a la dirección de presión Ar .[0025] In addition, a rotary axis (numerically controlled rotation axis) is provided for the production of a pivoting movement of the finishing tool superimposed with the linear movement. The pivoting movement (double arched arrow SW) is carried out around a pivoting axis SA, which extends perpendicular to the axis of the workpiece and perpendicular to the pressure direction Ar.
[0026] El control de la máquina de acabado está configurado en el caso del ejemplo de manera que sea controlable una posición de pivote de la herramienta de acabado, es decir, la posición de giro actual para el eje pivotante SA, en función de una posición axial del movimiento lineal LIN. De este modo, la orientación de la dirección de oscilación OSZ respecto al sistema de coordenadas de la máquina en el caso del ejemplo es una función de la posición axial del movimiento lineal y la posición de pivote y se extiende por fases no en paralelo, sino en ángulo agudo variable hacia el eje de la pieza de trabajo.[0026] The control of the finishing machine is configured in the case of the example so that a pivot position of the finishing tool is controllable, that is, the current rotation position for the pivot axis SA, as a function of axial position of linear motion LIN. Thus, the orientation of the oscillation direction OSZ with respect to the coordinate system of the machine in the case of the example is a function of the axial position of the linear movement and the pivot position and extends in phases not in parallel, but at an acute angle varying towards the axis of the workpiece.
[0027] La herramienta de acabado 100 montada en el extremo libre de un portaherramientas 180 tiene un soporte de elementos de corte 110, que se fabrica típicamente de acero para herramientas o de otro material metálico y comprende en su parte posterior dispositivos para el montaje de la herramienta de acabado en el portaherramientas 180. En la parte frontal del soporte de elementos de corte se fija una capa de corte 120, por ejemplo, con ayuda de un pegamento o mediante tornillos. La capa de corte formada por un material sinterizado contiene una pluralidad de granos de medios de corte, que se distribuyen, en el caso del ejemplo, homogéneamente dentro de una matriz de un aglutinante. Los granos de medios de corte pueden ser, por ejemplo, granos de diamante o granos de nitruro de boro cúbico (CBN). Como aglutinante entra en consideración, por ejemplo, un material cerámico o uno metálico.[0027] The finishing tool 100 mounted at the free end of a tool holder 180 has a support of cutting elements 110, which is typically made of tool steel or other metallic material and comprises at its rear devices for mounting the finishing tool in the tool holder 180. A cutting layer 120 is fixed on the front of the cutting element holder, for example, with the help of a glue or by screws. The cutting layer formed by a sintered material contains a plurality of grains of cutting means, which are distributed, in the case of the example, homogeneously within a matrix of a binder. The grains of cutting means may be, for example, diamond grains or grains of cubic boron nitride (CBN). As a binder, for example, a ceramic or a metallic material is considered.
[0028] La capa de corte tiene en su base frente al soporte de elementos de corte normalmente una sección transversal rectangular. Según la definición, la dirección longitudinal L de la capa de corte es aquella dirección que se extiende esencialmente en paralelo al eje de rotación de la pieza de trabajo en el tratamiento de acabado. Perpendicular a la dirección longitudinal L se extiende la dirección transversal Q de manera que la dirección longitudinal y la dirección transversal están al mismo nivel perpendiculares a la dirección de presión.[0028] The cutting layer has a rectangular cross section at its base in front of the support of cutting elements. According to the definition, the longitudinal direction L of the cutting layer is that direction that extends essentially parallel to the axis of rotation of the workpiece in the finishing treatment. Perpendicular to the longitudinal direction L extends the transverse direction Q so that the longitudinal direction and the transverse direction are at the same level perpendicular to the pressure direction.
[0029] Sobre el lado apartado del soporte de elementos de corte, la capa de corte forma una superficie de corte cóncavacilíndrica abrasiva 125, con la que la capa de corte está en contacto durante el tratamiento de acabado más o menos de manera extensa con la superficie periférica que se va a tratar. Como se puede apreciar bien en la figura 2, la superficie de corte tiene una forma cóncava en la dirección transversal Q, cuyo radio de curvatura corresponde esencialmente al radio de curvatura deseado de la sección de la pieza de trabajo que se va a tratar al final del tratamiento de acabado.[0029] On the separated side of the support of cutting elements, the cutting layer forms an abrasive concave cylindrical cutting surface 125, with which the cutting layer is in contact during the finishing treatment more or less extensively with the peripheral surface to be treated. As can be seen well in Figure 2, the cutting surface has a concave shape in the transverse direction Q, whose radius of curvature essentially corresponds to the desired radius of curvature of the section of the workpiece to be treated at the end of the finishing treatment.
[0030] Con ayuda de la figura 3 esquemática se explican detalles de la cinemática del movimiento de la herramienta en la producción de una geometría axial completamente esférica de una sección de la pieza de trabajo 194 de la pieza de trabajo 190. Las condiciones no se representan a escala. La pieza de trabajo 190 rota alrededor de su eje de la pieza de trabajo 192. La herramienta de acabado 100 se presiona mediante el dispositivo de presión en la dirección de presión AR contra la superficie externa de la pieza de trabajo rotacionalmente simétrica. La herramienta de acabado oscila respecto al soporte de herramientas en dirección de oscilación OSZ perpendicular a la dirección de presión. El movimiento de oscilación se superpone a un movimiento lineal LIN que se extiende paralelo al eje de rotación de la pieza de trabajo 192, para lo que se proporciona un eje lineal de la máquina de acabado controlado numéricamente.[0030] With the help of schematic figure 3 details of the kinematics of the movement of the tool in the production of a completely spherical axial geometry of a section of the workpiece 194 of the workpiece 190 are explained. The conditions are not They represent scale. The workpiece 190 rotates around its axis of the workpiece 192. The finishing tool 100 is pressed by the pressure device in the pressure direction AR against the external surface of the rotationally symmetrical workpiece. The finishing tool oscillates with respect to the tool holder in the direction of oscillation OSZ perpendicular to the pressure direction. The oscillation movement is superimposed on a linear LIN movement that extends parallel to the axis of rotation of the workpiece 192, for which a linear axis of the numerically controlled finishing machine is provided.
[0031] El recorrido lineal, es decir, la longitud de recorrido del movimiento lineal, se representa en la figura 3 de manera exagerada. El recorrido de oscilación se encuentra típicamente en el rango de algunos milímetros, por ejemplo, en el rango de ±0,5 mm a ±3 mm. El recorrido adicional que se puede alcanzar mediante el movimiento lineal puede estar en el mismo orden de magnitud, por tanto, por ejemplo, entre 1 mm y 3 mm. También son posibles otras longitudes de recorrido y relaciones de longitud de recorrido.[0031] The linear path, that is, the path length of the linear motion, is shown in Figure 3 in an exaggerated manner. The oscillation path is typically in the range of a few millimeters, for example, in the range of ± 0.5 mm to ± 3 mm. The additional path that can be reached by linear movement can be in the same order of magnitude, therefore, for example, between 1 mm and 3 mm. Other travel lengths and travel length relationships are also possible.
[0032] El movimiento lineal paralelo al eje se superpone a un movimiento pivotante de la herramienta de acabado alrededor de un eje pivotante que se extiende perpendicular a la dirección lineal y perpendicular a la dirección de presión. Para alcanzar la configuración convexa, es decir, en forma de barril, representada de la sección periférica, el movimiento pivotante se controla de manera que, en una fase final de un recorrido lineal, es decir, en la segunda mitad de un recorrido lineal después de sobrepasar una posición central, según la especificación de un programa de mando, una sección final delantera de la herramienta de acabado adelantada en dirección de movimiento del movimiento lineal se encuentra más cerca del eje de la pieza de trabajo 192 o se presiona contra la superficie periférica con una fuerza de presión local más alta que una sección final posterior atrasada en la dirección del movimiento. La herramienta de acabado se mueve, por ejemplo, en la primera dirección R1 en la figura 3 hacia la izquierda, la sección final delantera E1 se presiona así con una fuerza de presión local más fuerte contra la superficie de la pieza de trabajo que la segunda sección final atrasada E2. A este efecto se extiende la dirección de presión en un ángulo que se desvía de 90° hacia el eje de rotación de la pieza de trabajo 192. En las fases intermedias del movimiento de carrera lineal, la dirección de presión está orientada perpendicular al eje de rotación de la pieza de trabajo y ambas secciones finales de la herramienta de acabado se presionan con aproximadamente la misma fuerza de presión local contra la superficie periférica. Cuando se aproxima al punto de inversión por el otro lado (en la segunda dirección R2) adelanta ahora la segunda sección final E2 a la primera sección final E1 y se presiona con una fuerza de presión local más fuerte contra la superficie periférica que la primera sección final E1.[0032] The linear movement parallel to the axis is superimposed on a pivoting movement of the finishing tool about a pivoting axis that extends perpendicular to the linear direction and perpendicular to the pressure direction. To achieve the convex configuration, that is, in the form of a barrel, represented by the peripheral section, the pivoting movement is controlled so that, in a final phase of a linear path, that is, in the second half of a linear path after if it exceeds a central position, according to the specification of a control program, a front end section of the advanced finishing tool in the direction of movement of the linear movement is closer to the axis of the workpiece 192 or pressed against the surface peripheral with a higher local pressure force than a rear end section delayed in the direction of movement. The finishing tool moves, for example, in the first direction R1 in Figure 3 to the left, the front end section E1 is thus pressed with a stronger local pressure force against the surface of the workpiece than the second final section overdue E2. For this purpose, the pressure direction is extended by an angle that deviates from 90 ° towards the axis of rotation of the workpiece 192. In the intermediate phases of the linear stroke movement, the pressure direction is oriented perpendicular to the axis of Rotation of the workpiece and both final sections of the finishing tool are pressed with approximately the same local pressure force against the peripheral surface. When approaching the reversal point on the other side (in the second direction R2) it now advances the second final section E2 to the first final section E1 and is pressed with a stronger local pressure force against the peripheral surface than the first section final E1.
[0033] El ángulo de giro máximo del movimiento pivotante, es decir, el ángulo máximo entre la orientación momentánea de la dirección de presión y la posición del punto cero (dirección de presión perpendicular al eje de rotación de la pieza de trabajo 192) es normalmente muy pequeño y se encuentra por lo general por debajo de 1°, en su caso también por debajo de 0,1°. El ángulo de giro puede estar, por ejemplo, en el rango de 0,01° a 0,1°.[0033] The maximum pivot angle of the pivoting movement, that is, the maximum angle between the momentary orientation of the pressure direction and the position of the zero point (pressure direction perpendicular to the axis of rotation of the workpiece 192) is usually very small and is usually below 1 °, where appropriate also below 0.1 °. The angle of rotation may be, for example, in the range of 0.01 ° to 0.1 °.
[0034] La dirección de oscilación OR transcurre con esta cinemática siempre en paralelo a la superficie de la pieza de trabajo en un plano axial que contiene el eje de la pieza de trabajo 192. La fuerza de presión actúa con esta cinemática independientemente de la posición axial de la herramienta de acabado esencialmente siempre en dirección normal a la parte recién tratada de la sección de la pieza de trabajo, por tanto, perpendicular a la superficie de la pieza de trabajo. Con una velocidad rotatoria uniforme de la pieza de trabajo y una frecuencia de oscilación uniforme se determina la eliminación de material local esencialmente a través de la fuerza de presión local imperante, de modo que se puede producir la configuración esférica con línea de contorno convexa con la ayuda del tratamiento de acabado.[0034] The direction of oscillation OR runs with this kinematics always parallel to the surface of the workpiece in an axial plane containing the axis of the workpiece 192. The pressure force acts with this kinematics regardless of position. axially of the finishing tool essentially always in the normal direction to the newly treated part of the workpiece section, therefore, perpendicular to the surface of the workpiece. With a uniform rotational speed of the workpiece and a uniform oscillation frequency, the elimination of local material is determined essentially through the prevailing local pressure force, so that the spherical configuration can be produced with a contour line convex with the Finishing treatment help.
[0035] Para conseguir determinar la fuerza de presión deseada independientemente del diámetro local de la parte recién tratada de la sección de la pieza de trabajo solo a través del direccionamiento del dispositivo de presión, el movimiento lineal y el movimiento pivotante se superponen todavía a un movimiento de balanceo lineal que se extiende en la dirección de presión.[0035] In order to determine the desired pressure force independently of the local diameter of the newly treated part of the workpiece section only through the addressing of the pressure device, the linear movement and the pivoting movement are still superimposed on a linear balancing motion that extends in the pressure direction.
[0036] Es evidente que también pueden producirse según el mismo principio otras geometrías axiales. El movimiento pivotante está configurado, por ejemplo, de manera que la dirección de presión AR permanezca orientada perpendicular al eje de rotación de la pieza de trabajo 192 en una zona más amplia alrededor del centro axial de la sección periférica y, solo en las fases finales, la herramienta de acabado pivote cerca de los puntos de inversión, así se puede producir, por ejemplo, una geometría axial cilíndrica-esférica, con la que una parte cilíndrica de la sección de la pieza de trabajo se encuentra en la zona central, que se redondea hacia el borde axial para la disminución del diámetro. También se puede producir de este modo una forma de líneas de contorno cilíndrica-logarítmica o cóncava.[0036] It is evident that other axial geometries can also be produced according to the same principle. The pivoting movement is configured, for example, so that the pressure direction AR remains oriented perpendicular to the axis of rotation of the workpiece 192 in a wider area around the axial center of the peripheral section and, only in the final phases , the finishing tool pivots near the inversion points, so that a cylindrical-spherical axial geometry can be produced, for example, with which a cylindrical part of the workpiece section is located in the central area, which it is rounded towards the axial edge for the decrease of the diameter. A form of cylindrical-logarithmic or concave contour lines can also be produced in this way.
[0037] La magnitud del abombamiento, por ejemplo, dada a través de la diferencia de radios AR entre la zona con el radio o diámetro más grande y la zona con el radio o el diámetro más pequeño se encuentra normalmente en el orden de magnitud de algunos micrómetros, por ejemplo, entre 1 y 5 gm. [0037] The magnitude of the bulge, for example, given through the difference in radii AR between the area with the largest radius or diameter and the area with the smallest radius or diameter is normally in the order of magnitude of some micrometers, for example, between 1 and 5 gm.
[0038] Por medio de la figura 4 se explica un ejemplo de realización de un dispositivo 400 para el tratamiento de acabado de superficies periféricas, con el que se puede realizar la cinemática particular de la herramienta. La figura 4A muestra a tal efecto una vista lateral paralela a la dirección de movimiento de un eje de la máquina horizontal lineal, que efectúa el recorrido lineal. La figura 4b muestra una vista frontal del dispositivo en una dirección horizontal perpendicular a esta dirección lineal, que corresponde a la dirección del eje de un eje rotatorio de la máquina.[0038] An example of embodiment of a device 400 for the treatment of finishing peripheral surfaces is explained by means of Figure 4, with which the particular kinematics of the tool can be performed. Figure 4A shows for this purpose a side view parallel to the direction of movement of an axis of the linear horizontal machine, which performs the linear path. Figure 4b shows a front view of the device in a horizontal direction perpendicular to this linear direction, which corresponds to the axis direction of a rotary axis of the machine.
[0039] En un soporte vertical 410 del dispositivo se proporciona un eje lineal de la máquina LA con una dirección horizontal del eje. A través de este se produce el movimiento lineal descrito. El eje lineal de la máquina comprende un carro horizontal 420, que se guía a lo largo de carriles de guía horizontales 425 y se mueve sobre un tornillo de bolas con ayuda de un servomotor (no mostrado). El carro 420 lleva un eje rotatorio de la máquina, que comprende una mesa rotatoria 430, que se puede girar alrededor de un eje de rotación horizontal con respecto al carro 420 con ayuda de un motor de rotación controlado numéricamente, que corresponde al eje pivotante SA. La mesa rotatoria 430 giratoria alrededor del eje pivotante lleva en su parte frontal una llamada guía deslizante 440, que comprende un eje de transferencia de la máquina, para desplazar el portaherramientas 180 a lo largo de una dirección de avance que se extiende perpendicular al eje pivotante SA, que corresponde a la dirección de presión AR. En el extremo delantero del portaherramientas se fija la herramienta de acabado 100, que trata la pieza de trabajo 190, que se acciona así para el tratamiento con ayuda de un dispositivo de rotación, que gira alrededor de su eje de rotación de la pieza de trabajo 192 con un número de revoluciones prefijado (por ejemplo, entre 50 min-1 y 300 min-1).[0039] A linear axis of the machine LA with a horizontal direction of the axis is provided on a vertical support 410 of the device. Through this the described linear movement occurs. The linear axis of the machine comprises a horizontal carriage 420, which is guided along horizontal guide rails 425 and moves on a ball screw with the help of a servomotor (not shown). The carriage 420 carries a rotary axis of the machine, which comprises a rotary table 430, which can be rotated around a horizontal rotation axis with respect to the carriage 420 with the help of a numerically controlled rotation motor, corresponding to the pivoting axis SA . The rotary table 430 rotating around the pivoting axis carries on its front part a so-called sliding guide 440, which comprises a transfer axis of the machine, to move the tool holder 180 along a direction of advance extending perpendicular to the pivoting axis SA, which corresponds to the pressure direction AR. At the front end of the tool holder, the finishing tool 100 is fixed, which treats the workpiece 190, which is thus operated for the treatment with the aid of a rotation device, which rotates around its axis of rotation of the workpiece. 192 with a preset speed (for example, between 50 min-1 and 300 min-1).
[0040] El dispositivo puede trabajar como sigue. Mientras que la pieza de trabajo 190 gira alrededor del eje de la pieza de trabajo 192, la herramienta de acabado 100 efectúa un movimiento de oscilación rápido a lo largo del eje de movimiento del dispositivo de oscilación en la dirección de oscilación OR. Adicionalmente se superpone, para la producción de una geometría axial de la sección de la pieza de trabajo tratada, un movimiento de interpolación a la herramienta de acabado a través de la guía deslizante. La guía deslizante efectúa a tal efecto un recorrido relativamente lento y grande a lo largo de la dirección de movimiento horizontal del eje lineal LA. La mesa rotatoria 430 gira simultáneamente la guía deslizante 440 alrededor del eje pivotante SA, mientras que el eje lineal, que puede desplazar linealmente el portaherramientas 180, provoca una correspondiente compensación de longitud. De este modo se impone a la herramienta de acabado una trayectoria de rodadura de la herramienta con forma de arco. Así puede producirse en la sección de la pieza de trabajo tratada a través del acabado una trayectoria de rodadura de la herramienta redonda o cualquier otra trayectoria axial, por lo cual se puede producir una forma de líneas de contorno correspondiente a la pieza de trabajo.[0040] The device can work as follows. While the workpiece 190 rotates around the axis of the workpiece 192, the finishing tool 100 performs a rapid oscillation movement along the axis of movement of the oscillation device in the oscillation direction OR. Additionally, an interpolation movement to the finishing tool through the sliding guide is superimposed for the production of an axial geometry of the section of the treated workpiece. The sliding guide effects a relatively slow and large travel along the horizontal direction of the linear axis LA. The rotary table 430 simultaneously rotates the sliding guide 440 around the pivoting axis SA, while the linear axis, which can linearly move the tool holder 180, causes a corresponding length compensation. In this way, a rolling path of the arc-shaped tool is imposed on the finishing tool. Thus, a rolling path of the round tool or any other axial path can be produced in the section of the treated workpiece, whereby a contour line shape corresponding to the workpiece can be produced.
[0041] A través del cambio del ángulo de giro en relación con el movimiento del eje lineal de la máquina LA pueden ser configurados e influidos todos los contornos pensables en dirección axial de la sección periférica tratada. Se pueden lograr formas de líneas de la línea de contorno tanto convexas como cóncavas.[0041] Through the change of the angle of rotation in relation to the movement of the linear axis of the LA machine, all the contours that can be thought of in the axial direction of the treated peripheral section can be configured and influenced. Contour line shapes can be achieved both convex and concave.
[0042] A través de la posibilidad lograda con esto, para poder influir de manera dirigida mediante el acabado sobre la forma de líneas de contorno de cojinetes en dirección axial, en procesos de fabricación futuros se puede prescindir opcionalmente del rectificado de acabado aguas arriba de los procesos convencionales. Dado que puede diseñarse el tratamiento de acabado ahora como tratamiento de conformado, el proceso de acabado ya no depende del pretratamiento o es menos dependiente del pretratamiento. El proceso de acabado puede así, opcionalmente, diseñarse también de manera más eficiente con un volumen de mecanizado más grande. Puede prescindirse opcionalmente de los ciclos de rectificado anteriormente habituales con herramientas abrasivas según cierto número de cojinetes tratados con el uso de esta reciente tecnología de acabado. Una frecuencia de oscilación alta del movimiento de oscilación (al menos típicamente de 10 Hz) en paralelo al contorno axial garantiza un efecto de autoafilado de la herramienta de acabado, de modo que no se necesita un rectificado de una herramienta de acabado a diferencia de con herramientas abrasivas. Por consiguiente, la cadena de procesos puede reducirse de manera notable y se pueden ahorrar inversiones.[0042] Through the possibility achieved with this, in order to be able to influence in a directed manner by finishing on the shape of contour lines of bearings in axial direction, in future manufacturing processes the finishing grinding can be optionally dispensed upstream of Conventional processes Since the finishing treatment can now be designed as a forming treatment, the finishing process no longer depends on pretreatment or is less dependent on pretreatment. The finishing process can thus optionally also be designed more efficiently with a larger machining volume. The usual grinding cycles with abrasive tools can optionally be dispensed with according to a number of bearings treated with the use of this recent finishing technology. A high oscillation frequency of the oscillation movement (at least typically 10 Hz) in parallel to the axial contour guarantees a self-sharpening effect of the finishing tool, so that a grinding of a finishing tool is not required as opposed to abrasive tools Consequently, the process chain can be significantly reduced and investments can be saved.
[0043] En el ejemplo representado hasta ahora, el eje pivotante rotatorio es un eje de la máquina, mientras que la herramienta de acabado es una herramienta de acabado pasiva convencional. En otros ejemplos de realización se puede prescindir de un eje pivotante rotatorio en el dispositivo de acabado. En lugar de eso puede integrarse el movimiento pivotante o un eje pivotante correspondiente en una herramienta de acabado activamente controlable. La figura 5 muestra a tal efecto a modo de ejemplo una herramienta de acabado 500 con un eje pivotante integrado. El soporte de elementos de corte 510 de la herramienta de acabado 500 está construido a tal efecto en varias piezas. Una parte fija 512 del lado de la máquina se fija con medios de fijación apropiados firmemente al soporte de herramientas 110. La parte fija lleva una parte móvil 514 respecto a la parte fija que puede girar de manera limitada respecto a la parte fija alrededor de un eje pivotante SA. La capa de corte 520 está fijada en la parte frontal de la parte móvil 514. El movimiento pivotante de la parte móvil con una capa de corte respecto a la parte sólida se realiza con ayuda de accionadores ACT, que se pueden construir, por ejemplo, con ayuda de piezoelementos. Los accionadores se controlan[0043] In the example shown so far, the rotary pivot axis is a machine axis, while the finishing tool is a conventional passive finishing tool. In other embodiments, a rotating pivot shaft can be dispensed with in the finishing device. Instead, the pivoting movement or a corresponding pivoting axis can be integrated into an actively controllable finishing tool. Figure 5 shows for this purpose by way of example a finishing tool 500 with an integrated pivoting shaft. The cutting element holder 510 of the finishing tool 500 is constructed for this purpose in several pieces. A fixed part 512 of the machine side is fixed with appropriate fixing means firmly to the tool holder 110. The fixed part has a movable part 514 with respect to the fixed part that can rotate in a limited way with respect to the fixed part around a pivot shaft SA. The cutting layer 520 is fixed on the front of the mobile part 514. The pivoting movement of the mobile part with a cutting layer with respect to the solid part is carried out with the help of ACT actuators, which can be built, for example, with the help of piezoelements. The actuators are controlled
mediante la unidad de control del dispositivo de acabado y causan un giro de la parte móvil respecto a la parte fijaby the control unit of the finishing device and cause the mobile part to rotate relative to the fixed part
dependiendo del movimiento lineal del eje de transferencia paralelo al eje de rotación de la pieza de trabajo.depending on the linear movement of the transfer axis parallel to the axis of rotation of the workpiece.
[0044] En esta variante se puede considerar como herramienta de acabado la parte móvil 514 con la capa de corte 520, mientras que la parte fija 512 puede considerarse como parte del portaherramientas 180. La variante de las figuras 1,[0044] In this variant the movable part 514 with the cutting layer 520 can be considered as a finishing tool, while the fixed part 512 can be considered as part of the tool holder 180. The variant of figures 1,
2 y 4 se distingue entonces de la variante de la figura 5 debido a que, en el primer caso, el eje pivotante está dispuesto2 and 4 is then distinguished from the variant of Figure 5 because, in the first case, the pivoting axis is arranged
en el lado de la máquina del portaherramientas y, en el último caso, sobre el lado de la herramienta delon the machine side of the tool holder and, in the latter case, on the tool side of the tool
portaherramientas. tool holders.
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