WO2007113050A1 - Verfahren zur bearbeitung eines werkstücks mit wechselnder spindeldrehzahl - Google Patents

Verfahren zur bearbeitung eines werkstücks mit wechselnder spindeldrehzahl Download PDF

Info

Publication number
WO2007113050A1
WO2007113050A1 PCT/EP2007/051621 EP2007051621W WO2007113050A1 WO 2007113050 A1 WO2007113050 A1 WO 2007113050A1 EP 2007051621 W EP2007051621 W EP 2007051621W WO 2007113050 A1 WO2007113050 A1 WO 2007113050A1
Authority
WO
WIPO (PCT)
Prior art keywords
workpiece
variation
process parameter
machining
base value
Prior art date
Application number
PCT/EP2007/051621
Other languages
English (en)
French (fr)
Inventor
Gerhard Forster
Winfried Glück
Frank Viering
Original Assignee
Siemens Aktiengesellschaft
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by Siemens Aktiengesellschaft filed Critical Siemens Aktiengesellschaft
Publication of WO2007113050A1 publication Critical patent/WO2007113050A1/de

Links

Classifications

    • 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
    • B24B5/18—Machines or devices designed for grinding surfaces of revolution on work, including those which also grind adjacent plane surfaces; Accessories therefor involving centreless means for supporting, guiding, floating or rotating work
    • 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
    • B24B1/00—Processes of grinding or polishing; Use of auxiliary equipment in connection with such processes

Definitions

  • the invention relates to a method for processing a workpiece with a tool or production machine, in which at least one process parameter is set to a base value determined by a desired processing result.
  • the tooling or production machines are made mechanically stiffer or control measures are taken or the values of the process parameters actually required to achieve the desired processing result are adjusted.
  • the latter restricts the user in a free and only on the process requirements oriented parameter selection.
  • the stiffening of the tool or production machine and the control engineering measures are complex, and there are also often physical limits.
  • the object of the invention is to provide a method of the type described, which allows a high processing accuracy without affecting the user flexibility. This object is achieved by the features of independent claim 1.
  • the method according to the invention is characterized in that the process parameter is varied by the base value.
  • the periodic irregularities on the machined surface of the workpiece are suppressed by breaking the periodicity of the irregularities due to the variation superimposed on the base value of the process parameter.
  • the variation of the process parameter setting prevents the formation of unwanted surface irregularities, so that a significantly higher machining accuracy is achieved.
  • the user is not limited in his choice of process parameter setting. He can continue to adjust the underlying only according to the respective process requirements. The related application flexibility remains fully intact. In principle, several process parameters can also be varied by their respective base value.
  • the workpiece is periodically processed several times at one location, and a processing repetition period is provided as the process parameter to be varied.
  • the workpiece is rotated and that a speed of the workpiece is provided as the process parameter to be varied.
  • the speed can be easily provided with a variation.
  • the speed is particularly suitable for influencing the machining process.
  • the variation is preferably made with a variation period duration which is at most 150% of a revolution time of the workpiece formed as reciprocal of the number of revolutions.
  • the variation of the process parameter is then fast enough to reliably prevent a settling of the disturbance and thus the formation of undesired periodic irregularities on the machined surface.
  • the variation with a variation period lasting at least 50% of a revolution time of the workpiece formed as reciprocal of the number of revolutions. This ensures that the dynamic limits of the machining process are not exceeded. If the process parameter is too fast, ie if the frequency of variation is too high, no (complete) due to the inertia of the machining process
  • the variation is further carried out with a variation period duration that is different from a revolution duration of the workpiece formed as reciprocal of the rotational speed.
  • a variation period duration that is different from a revolution duration of the workpiece formed as reciprocal of the rotational speed.
  • the variation is carried out with a variation amplitude which lies in the range between see 5% and 20% of the underlying, in particular at 10% of the underlying.
  • a variation amplitude which lies in the range between see 5% and 20% of the underlying, in particular at 10% of the underlying.
  • the workpiece is ground centerless. It has been found that in the case of this machining process the surface irregularities mentioned occur particularly frequently and / or distinctly.
  • the inventive method for suppressing these disorders can therefore be used for centerless grinding with particular advantage. In principle, however, it can also be used in other machining processes, for example in a milling process.
  • the tool or production machine designed as centerless grinding is provided in a medium size, ie in particular with a grinding wheel diameter of up to 250 mm.
  • This embodiment has been found to be particularly difficult to control in terms of surface irregularities.
  • the method according to the invention offers a remedy for the first time. It can be a surface be achieved by less than one micron.
  • tooling or production machines of this size in addition to a flexible convertibility comparable to the smaller machines and a high grinding performance comparable to the larger machines, now also offer a very high machining quality. This opens up a new market segment for such centerless grinders.
  • FIG 2 shows a diagram of a time characteristic of a speed varied by a base value of the workpiece according to FIG 1,
  • FIG. 3 shows a cross section of a workpiece that is processed without variation of the rotational speed
  • FIG. 4 shows a cross section of a machined with variation of the speed workpiece.
  • FIG. 1 shows an exemplary embodiment of a machine tool 2 designed for centerless grinding of a workpiece 1.
  • This is a driving regulating wheel 3, a grinding wheel 4 carrying out material removal on the workpiece 1 and a supporting element 5.
  • the grinding wheel 4 is larger than the regulating wheel 3.
  • the latter consists at least on its surface of a soft material, for example of a rubber compound. This material can also contain hard grains.
  • the support element 5, which carries the workpiece 1 to be machined by means of an inclined contact surface 6, is located between the regulating wheel 3 and the grinding wheel 4. The contact surface 6 drops off to the regulating wheel 3.
  • a workpiece axis of rotation 7 is located above an imaginary connecting line 8 between a rotation axis 9 of the regulating wheel 3 and an axis of rotation 10 of the grinding wheel 4.
  • the axes of rotation 7, 9 and 10 are almost parallel to each other.
  • the machine tool 2 grinds the workpiece 1 centerless. This is a cylindrical grinding, in particular an external cylindrical grinding.
  • the workpiece 1 In contrast to the cylindrical grinding process between tips, the workpiece 1 is not separately fixed in the centerless grinding and therefore does not require any countersinks or brackets at the ends. Instead, the workpiece 1 is simply introduced into the machine tool 2 by being inserted with its surface between the contact surface 6 of the support element 5 and the regulating wheel 3. Due to the oblique course of the contact surface 6, the workpiece 1 is clamped between the support element 5 and the regulating wheel 3 and thus fixed.
  • the soft material of the control disk 3, which may be offset with hard grains, ensures a good frictional or frictional connection to the workpiece 1, so that the control disk 3 can bring the workpiece 1 to an adjustable rotational speed n ( rotational speed) with a rotation time T n ,
  • the workpiece 1 then rotates between the regulating wheel 3 and the grinding wheel 4, which rotates faster than the regulating wheel 3 and, above all, much faster than the workpiece 1.
  • At least one of a plurality of process parameters Pi (t) is set to be determined by the desired machining success and by the operator according to the process requirements or his Discretionary predefinable base value J) 1 and a periodic variation component Ap 1 (t) superimposed on the base value J) 1 . It therefore applies:
  • the variation period T and the rotation time T n are therefore of the same order of magnitude. But they are different from each other.
  • the variation amplitude A is selected to be so large that, as a result of the deliberately provided variation of the rotational speed n, as many as possible of the surface disturbance periods shown by way of example in FIG. 3 are detected in the circumferential direction and thus ground or prevented from forming.
  • FIG. 1 An exemplary embodiment of a workpiece 12 produced with cyclically varied rotational speed n is shown in cross-sectional representation in FIG.
  • the workpiece 12 has no comparable cyclic surface disturbance.
  • the machining accuracy is much better.
  • the required value of one ⁇ m is maintained.
  • the roundness error achieved in the embodiment according to FIG. 4 is only 0.72 ⁇ m.
  • different scales namely 2.0 microns or 0.5 microns, are provided.
  • the respectively real cross-sectional contour 13 or 14 of the workpiece 11 or 12 is shown in FIGS. 3 and 4.

Landscapes

  • Engineering & Computer Science (AREA)
  • Mechanical Engineering (AREA)
  • Grinding Of Cylindrical And Plane Surfaces (AREA)
  • Constituent Portions Of Griding Lathes, Driving, Sensing And Control (AREA)

Abstract

Das Verfahren dient zur Bearbeitung eines Werkstücks (1) mit einer Werkzeug- oder Produktionsmaschine (2). Mindestens ein Prozessparameter (n) wird auf einen durch einen gewünschten Bearbeitungserfolg bestimmten Basiswert (n) eingestellt. Der Prozessparameter (n) wird um den Basiswert (n) variiert. Dadurch kann die Bearbeitungsgenauigkeit erheblich verbessert werden.

Description

Beschreibung
VERFAHREN ZUR BEARBEITUNG EINES WERKSTÜCKS MIT WECHSELNDER SPINDELDREHZAHL
Die Erfindung betrifft ein Verfahren zur Bearbeitung eines Werkstücks mit einer Werkzeug- oder Produktionsmaschine, bei dem mindestens ein Prozessparameter auf einen durch einen gewünschten Bearbeitungserfolg bestimmten Basiswert eingestellt wird.
Bei Werkzeug- oder Produktionsmaschinen liegt die geforderte Bearbeitungsgenauigkeit heute üblicherweise im Bereich von wenigen μm oder sogar darunter. Diese Genauigkeit wird jedoch oft nicht erreicht, da die hergestellten Werkstücke periodi- sehe Unregelmäßigkeiten an den bearbeiteten Oberflächen aufweisen. Ursachen hierfür sind beispielsweise die Anregung einer Eigenfrequenz der verwendeten Werkzeug- oder Produktionsmaschine und periodische Störungen wie eine Unwucht oder eine Instabilität des Bearbeitungsprozesses. Letzteres kommt z.B. beim Bearbeitungsvorgang des spitzenlosen Schleifens (= cen- terless grinding process) als regeneratives Rattern oder instabile Schleifspaltgeometrie vor.
Um derartige periodische Unregelmäßigkeiten zu vermeiden, werden die Werkzeug- oder Produktionsmaschinen mechanisch steifer ausgeführt oder regelungstechnische Maßnahmen ergriffen oder die eigentlich zur Erzielung des gewünschten Bearbeitungserfolgs benötigten Werte der Prozessparameter verstellt. Letzteres schränkt den Anwender in einer freien und ausschließlich an den Prozessanforderungen orientierten Parameterwahl ein. Die Versteifung der Werkzeug- oder Produktionsmaschine und die regelungstechnischen Maßnahmen sind aufwändig, und es bestehen außerdem oft physikalische Grenzen.
Die Aufgabe der Erfindung besteht deshalb darin, ein Verfahren der eingangs bezeichneten Art anzugeben, das ohne Beeinträchtigung der Anwenderflexibilität eine hohe Bearbeitungsgenauigkeit ermöglicht. Diese Aufgabe wird gelöst durch die Merkmale des unabhängigen Patentanspruchs 1. Das erfindungsgemäße Verfahren ist dadurch gekennzeichnet, dass der Prozessparameter um den Basiswert variiert wird.
Bei dem erfindungsgemäßen Verfahren werden die periodischen Unregelmäßigkeiten an der bearbeiteten Oberfläche des Werkstücks dadurch unterdrückt, dass die Periodizität der Unre- gelmäßigkeiten aufgrund der dem Basiswert des Prozessparameters überlagerten Variation durchbrochen wird. Die Variation der Prozessparameter-Einstellung verhindert die Ausbildung der unerwünschten Oberflächen-Unregelmäßigkeiten, sodass eine deutlich höhere Bearbeitungsgenauigkeit erreicht wird. Dabei wird der Anwender nicht in seiner Wahl der Prozessparameter- Einstellung beschränkt. Er kann den Basiswert weiterhin ausschließlich nach den jeweiligen Prozessanforderungen einstellen. Die diesbezügliche Anwendungsflexibilität bleibt in vollem Umfang erhalten. Grundsätzlich können auch mehrere Pro- zessparameter um ihren jeweiligen Basiswert variiert werden.
Vorteilhafte Ausgestaltungen des erfindungsgemäßen Verfahrens ergeben sich aus den Merkmalen der von Anspruch 1 abhängigen Ansprüche .
Günstig ist eine Variante, bei der die Variation des Prozessparameters um den Basiswert periodisch vorgenommen wird. Eine periodische oder zyklische Veränderung lässt sich dem Basiswert besonders leicht überlagern. Außerdem ist eine derartige Variation einfach einzustellen und zu kontrollieren.
Vorzugsweise wird das Werkstück an einer Stelle periodisch mehrfach bearbeitet, und wird als der zu variierende Prozessparameter eine Bearbeitungswiederholungsdauer vorgesehen.
Bevorzugt ist es weiterhin, dass das Werkstück gedreht wird, und dass als der zu variierende Prozessparameter eine Drehzahl des Werkstücks vorgesehen wird. Die Drehzahl lässt sich problemlos mit einer Variation versehen. Darüber hinaus eignet sich die Drehzahl besonders gut zur Beeinflussung des Bearbeitungsprozesses .
Außerdem wird die Variation vorzugsweise mit einer Variationsperiodendauer vorgenommen, die höchstens 150% einer als Kehrwert der Drehzahl gebildeten Umdrehungsdauer des Werkstücks beträgt. Die Variation des Prozessparameters ist dann schnell genug, um ein Einschwingen der Störung und damit die Ausbildung der unerwünschten periodischen Unregelmäßigkeiten an der bearbeiteten Oberfläche sicher zu verhindern.
Andererseits ist es außerdem bevorzugt, die Variation mit einer Variationsperiodendauer vorzunehmen, die mindestens 50% einer als Kehrwert der Drehzahl gebildeten Umdrehungsdauer des Werkstücks beträgt. So ist gewährleistet, dass die dynamischen Grenzen des Bearbeitungsprozesses nicht überschritten werden. Bei zu schneller Variation des Prozessparameters, also bei einer zu hohen Variationsfrequenz, erfolgt aufgrund der Trägheit des Bearbeitungsprozesses keine (vollständige)
Umsetzung mehr. Dann bestünde die Gefahr, dass sich die unerwünschten periodischen Unregelmäßigkeiten an der bearbeiteten Oberfläche doch ausbilden.
Vorzugsweise wird die Variation weiterhin mit einer Variationsperiodendauer vorgenommen, die ungleich einer als Kehrwert der Drehzahl gebildeten Umdrehungsdauer des Werkstücks ist. Eine zumindest geringfügige Abweichung zwischen der Variationsperiodendauer und der Umdrehungsdauer des Werkstücks oder einem ganzzahligen Vielfachen der Umdrehungsdauer des Werkstücks verhindert die Ausbildung neuer Oberflächen- Unregelmäßigkeiten mit anderen Periodizitäten als bei einem Bearbeitungsprozess ohne Variation des Prozessparameters. Auch diese periodischen Oberflächen-Unregelmäßigkeiten wären unerwünscht.
Gemäß einer anderen günstigen Variante wird die Variation mit einer Variationsamplitude vorgenommen, die im Bereich zwi- sehen 5% und 20% des Basiswerts, insbesondere bei 10% des Basiswerts liegt. Diese besonders günstigen Werte der Variationsamplitude gelten insbesondere für einen Bearbeitungsvorgang mit einem rotierenden Werkstück, vorzugsweise für den Bearbeitungsvorgang des spitzenlosen Schleifens. Dann ist die Variationsamplitude groß genug, um vorteilhafterweise mehrere Perioden der sich ohne Variation des Prozessparameters ausbildenden Oberflächen-Unregelmäßigkeiten abzudecken. Bei einem auf Materialabtrag ausgerichteten Bearbeitungsprozess, wie z.B. einem Schleifprozess, resultiert dann hinsichtlich der Oberflächen-Unregelmäßigkeiten ein besonders guter überschleifender Effekt. Grundsätzlich können sich auch andere Wertebereiche für die Variationsamplitude als besonders günstig erweisen. Dies kann insbesondere vom jeweiligen Bearbei- tungsvorgang abhängen. Der jeweils maßgebliche Wertebereich für die Variationsamplitude lässt sich anhand empirischer Untersuchungen der zu unterdrückenden Oberflächen-Unregelmäßigkeiten bei verschiedenen Prozessparameter-Einstellungen ermitteln .
Bei einer anderen vorteilhaften Ausgestaltung wird das Werkstück spitzenlos geschliffen. Es hat sich gezeigt, dass bei diesem Bearbeitungsprozess die genannten Oberflächen-Unregelmäßigkeiten besonders häufig und/oder ausgeprägt auftreten. Das erfindungsgemäße Verfahren zur Unterdrückung dieser Störungen lässt sich deshalb beim spitzenlosen Schleifen mit besonderem Vorteil einsetzen. Grundsätzlich kann es jedoch auch bei anderen Bearbeitungsprozessen, beispielsweise bei einem Fräsprozess, zum Einsatz kommen.
Günstig ist weiterhin eine Variante, bei der die als zum spitzenlosen Schleifen ausgebildete Werkzeug- oder Produktionsmaschine in einer mittleren Baugröße, d.h. insbesondere mit einem SchleifScheibendurchmesser von bis zu 250 mm, vor- gesehen wird. Diese Ausführungsform hat sich hinsichtlich der Oberflächen-Unregelmäßigkeiten bislang als besonders schwer beherrschbar herausgestellt. Das erfindungsgemäße Verfahren bietet hier erstmals Abhilfe. Es kann eine Oberflächengenau- igkeit von unter einem μm erreicht werden. Damit bieten Werkzeug- oder Produktionsmaschinen dieser Größe neben einer flexiblen Umrüstbarkeit vergleichbar der kleinerer Maschinen und einer hohen Schleifleistung vergleichbar der größerer Maschi- nen nun auch eine sehr hohe Bearbeitungsqualität. Damit wird ein neues Marktsegment für derartige Spitzenlos-Schleifmaschinen erschlossen.
Weitere Merkmale, Vorteile und Einzelheiten der Erfindung er- geben sich aus der nachfolgenden Beschreibung von Ausführungsbeispielen anhand der Zeichnung. Es zeigt:
FIG 1 ein Ausführungsbeispiel zur Bearbeitung eines rotierenden Werkstücks mit einer Werkzeugmaschine,
FIG 2 ein Diagramm eines Zeitverlaufs einer um einen Basiswert variierten Drehzahl des Werkstücks gemäß FIG 1,
FIG 3 ein Querschnitt eines ohne Variation der Drehzahl be- arbeiteten Werkstücks, und
FIG 4 ein Querschnitt eines mit Variation der Drehzahl bearbeiteten Werkstücks.
Einander entsprechende Teile sind in FIG 1 bis 4 mit denselben Bezugszeichen versehen.
In FIG 1 ein Ausführungsbeispiel einer zum spitzenlosen Schleifen eines Werkstücks 1 ausgebildeten Werkzeugmaschine 2 gezeigt. Von der eine mittlere Baugröße aufweisenden Werkzeugmaschine 2 sind nur die wesentlichsten Komponenten dargestellt. Hierbei handelt es sich um eine antreibende Regelscheibe 3, eine am Werkstück 1 den Materialabtrag vornehmende Schleifscheibe 4 und ein Auflageelement 5. Die Schleifscheibe 4 ist größer als die Regelscheibe 3. Letztere besteht zumindest an ihrer Oberfläche aus einem weichen Material, beispielsweise aus einer Gummimischung. Dieses Material kann auch harte Körner enthalten. Das Auflageelement 5, das das zu bearbeitende Werkstück 1 mittels einer schrägen Anlagefläche 6 trägt, befindet sich zwischen der Regelscheibe 3 und der Schleifscheibe 4. Die An- lagefläche 6 fällt zur Regelscheibe 3 ab. Sie ist so angeordnet, dass eine Werkstückdrehachse 7 über einer gedachten Verbindungslinie 8 zwischen einer Drehachse 9 der Regelscheibe 3 und einer Drehachse 10 der Schleifscheibe 4 liegt. Die Drehachsen 7, 9 und 10 sind nahezu parallel zueinander.
Im Folgenden wird auch unter Bezugnahme auf FIG 2 bis 4 die Funktionsweise der Werkzeugmaschine 2 beschrieben.
Die Werkzeugmaschine 2 schleift das Werkstück 1 spitzenlos. Hierbei handelt es sich um eine Rundschleifbearbeitung, insbesondere um eine Außenrundschleifbearbeitung.
Im Gegensatz zum Rundschleifverfahren zwischen Spitzen, wird das Werkstück 1 beim spitzenlosen Schleifen nicht gesondert fixiert und benötigt daher auch keine Ansenkungen oder Halterungen an den Enden. Stattdessen wird das Werkstück 1 einfach in die Werkzeugmaschine 2 eingebracht, indem es mit seiner Oberfläche zwischen die Anlagefläche 6 des Auflageelements 5 und die Regelscheibe 3 eingelegt wird. Aufgrund des schrägen Verlaufs der Anlagefläche 6 wird das Werkstück 1 zwischen dem Auflageelement 5 und der Regelscheibe 3 eingeklemmt und damit fixiert .
Das weiche ggf. mit harten Körnern versetzte Material der Re- gelscheibe 3 gewährleistet einen guten Reib- oder Kraft- schluss zum Werkstück 1, sodass die Regelscheibe 3 das Werkstück 1 auf eine einstellbare Umdrehungsgeschwindigkeit n (= Drehzahl) mit einer Umdrehungsdauer Tn bringen kann. Das Werkstück 1 dreht sich dann zwischen der Regelscheibe 3 und der Schleifscheibe 4, die schneller rotiert als die Regelscheibe 3 und vor allem auch deutlich schneller als das Werkstück 1. Aufgrund der höheren Umdrehungsgeschwindigkeit schleift die Schleifscheibe 4 das Werkstück 1 auf ein durch den Abstand (= Schleifspalt) zwischen den beiden Scheiben 3 und 4 vorgebbares Schleifmaß ab.
Bei Vorgabe einer konstanten Umdrehungsgeschwindigkeit n für das Werkstück 1 kann es vorkommen, dass am Ende des mit der Werkzeugmaschine 2 durchgeführten Bearbeitungsprozesses eine Oberfläche des Werkstücks 1 resultiert, die eine periodische Unregelmäßigkeit aufweist. Ein Ausführungsbeispiel eines so hergestellten Werkstücks 11 ist in FIG 3 in Querschnittsdar- Stellung gezeigt. Das Werkstück 11 hat eine zyklische Oberflächen-Störung mit insgesamt 14 Störungsperioden in Umfangs- richtung. Diese periodischen Oberflächen-Unregelmäßigkeiten führen dazu, dass nur eine begrenzte Bearbeitungsgenauigkeit erreicht wird. Der Rundheitsfehler, der zwischen der maxima- len und der minimalen Abweichung von der in FIG 3 mit eingetragenen ideal runden Querschnittsgeometrie bestimmt wird, liegt bei 5,11 μm. Dieser Rundheitsfehler ist für viele Anwendungen zu groß .
Um solche periodischen Oberflächen-Unregelmäßigkeiten zu vermeiden und um eine Bearbeitungsgenauigkeit von unter einem μm zu erreichen, wird mindestens einer von mehreren Prozessparametern Pi (t) so eingestellt, dass er sich aus einem durch den gewünschten Bearbeitungserfolg bedingten und vom Bediener entsprechend den Prozessanforderungen oder seinem Ermessen vorgebbaren Basiswert J)1 und einem dem Basiswert J)1 additiv überlagerten periodischen Variationsanteil Ap1 (t) zusammensetzt. Es gilt also:
P P11(WO==PP11++AApp11((OO==PP11++VVff^(^y (D
Durch diese Überlagerung eines Variationsanteils wird verhindert, dass der Prozess auf eine ein zyklisches Fehlermuster, wie z.B. den Rundheitsfehler gemäß FIG 3, hervorrufende Schwingung einschwingt. Als so eingestellter Prozessparameter Pi(t) kommt beim spitzenlosen Schleifen beispielsweise die in FIG 2 über der Zeit t aufgetragene Umdrehungsgeschwindigkeit n des Werkstücks 1 in Frage. Im gezeigten Ausführungsbeispiel ist ein über der Zeit t etwa konstanter Basiswert Tf von 680 U/min vorgesehen, dem ein sinusförmiger Variationsanteil Δn(t) gemäß
Δn(t)= A-sin(2πt^)=A-sin(2πft) (2)
mit einer Variationsperiodendauer T von etwa 0,1 s und mit einer Variationsamplitude A von etwa 68 U/min überlagert ist. Mittels Kehrwertbildung erhält man aus der Variationsperiodendauer T von etwa 0,1 s eine Variationsfrequenz f von etwa 10 Hz. Dem Basiswert rf von 680 U/min entspricht eine Umdre- hungsdauer Tn von etwa 0,0015 min = 0,09 s = 90 ms. Die Variationsperiodendauer T und die Umdrehungsdauer Tn liegen also in der gleichen Größenordnung. Sie unterscheiden sich aber voneinander. Die Variationsamplitude A ist so groß gewählt, dass aufgrund der gezielt vorgesehenen Variation der Umdre- hungsgeschwindigkeit n möglichst viele der in FIG 3 beispielhaft gezeigten Oberflächen-Störungsperioden in Umfangsrich- tung erfasst und damit abgeschliffen oder an der Ausbildung gehindert werden.
Ein Ausführungsbeispiel eines mit zyklisch variierter Umdrehungsgeschwindigkeit n hergestellten Werkstücks 12 ist in FIG 4 in Querschnittsdarstellung gezeigt. Im Gegensatz zum Werkstück 11 hat das Werkstück 12 keine vergleichbare zyklische Oberflächen-Störung. Die Bearbeitungsgenauigkeit ist wesent- lieh besser. Der geforderte Wert von einem μm wird eingehalten. Der beim Ausführungsbeispiel gemäß FIG 4 erzielte Rundheitsfehler liegt bei nur 0,72 μm. Hierbei ist zu beachten, dass für die Darstellungen gemäß FIG 3 und 4 unterschiedliche Skalierungen, nämlich 2,0 μm bzw. 0,5 μm, vorgesehen sind. Neben der ideal runden Querschnittsgeometrie ist in FIG 3 und 4 die jeweils real erzielte Querschnittskontur 13 bzw. 14 des Werkstücks 11 bzw. 12 wiedergegeben.

Claims

Patentansprüche
1. Verfahren zur Bearbeitung eines Werkstücks (1; 12) mit einer Werkzeug- oder Produktionsmaschine (2), bei dem a) mindestens ein Prozessparameter (n) auf einen durch einen gewünschten Bearbeitungserfolg bestimmten Basiswert ( rf ) eingestellt wird, dadurch gekennzeichnet, dass b) der Prozessparameter (n) um den Basiswert ( rf ) variiert wird.
2. Verfahren nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass die Variation des Prozessparameters (n) um den Basiswert ( rf ) periodisch vorgenommen wird.
3. Verfahren nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, dass das Werkstück (1; 12) an einer Stelle pe¬ riodisch mehrfach bearbeitet wird, und dass als der zu vari¬ ierende Prozessparameter eine Bearbeitungswiederholungsdauer (Tn) vorgesehen wird.
4. Verfahren nach Anspruch 3, dadurch gekennzeichnet, dass das Werkstück (1; 12) gedreht wird, und dass als der zu variierende Prozessparameter eine Drehzahl (n) des Werkstücks (1; 12) vorgesehen wird.
5. Verfahren nach Anspruch 2 und 4, dadurch gekennzeichnet, dass die Variation mit einer Variationsperio¬ dendauer (T) vorgenommen wird, die höchstens 150% einer als Kehrwert der Drehzahl (n) gebildeten Umdrehungsdauer (Tn) des Werkstücks (1; 12) beträgt.
6. Verfahren nach Anspruch 2 und 4, dadurch gekennzeichnet, dass die Variation mit einer Variationsperio- dendauer (T) vorgenommen wird, die mindestens 50% einer als
Kehrwert der Drehzahl (n) gebildeten Umdrehungsdauer (Tn) des Werkstücks (1; 12) beträgt.
7. Verfahren nach Anspruch 2 und 4, dadurch gekennzeichnet, dass die Variation mit einer Variationsperio¬ dendauer (T) vorgenommen wird, die ungleich einer als Kehrwert der Drehzahl (n) gebildeten Umdrehungsdauer (Tn) des Werkstücks (1; 12) ist.
8. Verfahren nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass die Variation mit einer Variationsamplitude (A) vorgenommen wird, die im Bereich zwischen 5% und 20% des Ba- siswerts (Tf), insbesondere bei 10% des Basiswerts ( rf ) liegt .
9. Verfahren nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass das Werkstück (1; 11; 12) spitzenlos geschliffen wird.
10. Verfahren nach Anspruch 9, dadurch ge kenn ze ichnet , dass die Werkzeug- oder Produktionsmaschine (2) in einer mittleren Baugröße vorgesehen wird.
PCT/EP2007/051621 2006-03-31 2007-02-20 Verfahren zur bearbeitung eines werkstücks mit wechselnder spindeldrehzahl WO2007113050A1 (de)

Applications Claiming Priority (2)

Application Number Priority Date Filing Date Title
DE102006015038.4 2006-03-31
DE200610015038 DE102006015038A1 (de) 2006-03-31 2006-03-31 Verfahren zur Bearbeitung eines Werkstücks

Publications (1)

Publication Number Publication Date
WO2007113050A1 true WO2007113050A1 (de) 2007-10-11

Family

ID=38043286

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
PCT/EP2007/051621 WO2007113050A1 (de) 2006-03-31 2007-02-20 Verfahren zur bearbeitung eines werkstücks mit wechselnder spindeldrehzahl

Country Status (2)

Country Link
DE (1) DE102006015038A1 (de)
WO (1) WO2007113050A1 (de)

Cited By (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US8257002B2 (en) 2007-10-30 2012-09-04 Chiron-Werke Gmbh & Co. Kg Method for machining workpieces on a cutting machine tool

Families Citing this family (3)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
DE102008064172A1 (de) * 2008-12-22 2010-07-01 Rolls-Royce Deutschland Ltd & Co Kg Maschinensteuerung für eine NC-Werkzeugmaschine
DE102010023190A1 (de) * 2010-06-09 2011-12-15 Liebherr-Verzahntechnik Gmbh Verfahren und Werkzeugmaschine zur spanabhebenden Werkstückbearbeitung
ES2627687T3 (es) 2011-12-29 2017-07-31 Ideko, S.Coop. Método de rectificado

Citations (5)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US2334954A (en) * 1942-08-12 1943-11-23 Ford Motor Co Arbor
GB1304186A (de) * 1969-10-04 1973-01-24
DE2259618A1 (de) * 1972-01-21 1973-07-26 Werkzeugmasch Okt Veb Verfahren zur minderung des einflusses von schwingungen auf die qualitaet des werkstueckes beim rundschleifen
DE2520946A1 (de) * 1975-05-10 1976-11-18 Scharmann & Co Verfahren zur verhinderung oder beseitigung von ratterschwingungen der arbeitsspindel von werkzeugmaschinen und einrichtung zur durchfuehrung dieses verfahrens
US6189426B1 (en) * 1996-04-10 2001-02-20 Sandia Corporation Method and apparatus for suppressing regenerative instability and related chatter in machine tools

Family Cites Families (3)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JPH03260708A (ja) * 1990-03-09 1991-11-20 Toshiba Mach Co Ltd 位置誤差補正方法
US5655658A (en) * 1995-05-31 1997-08-12 Eastman Kodak Company Cassette container having effective centering capability
DE19630694A1 (de) * 1996-03-01 1997-09-04 Fraunhofer Ges Forschung Verfahren und Vorrichtung zur Kompensation dynamischer Verlagerungen an spanabhebenden Werkzeugmaschinen

Patent Citations (5)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US2334954A (en) * 1942-08-12 1943-11-23 Ford Motor Co Arbor
GB1304186A (de) * 1969-10-04 1973-01-24
DE2259618A1 (de) * 1972-01-21 1973-07-26 Werkzeugmasch Okt Veb Verfahren zur minderung des einflusses von schwingungen auf die qualitaet des werkstueckes beim rundschleifen
DE2520946A1 (de) * 1975-05-10 1976-11-18 Scharmann & Co Verfahren zur verhinderung oder beseitigung von ratterschwingungen der arbeitsspindel von werkzeugmaschinen und einrichtung zur durchfuehrung dieses verfahrens
US6189426B1 (en) * 1996-04-10 2001-02-20 Sandia Corporation Method and apparatus for suppressing regenerative instability and related chatter in machine tools

Non-Patent Citations (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Title
IOAN D. MARINESCU, MIKE HITCHINER, ECKART UHLMANN, INASAKI ICHIRO: "Handbook of Machining with Grinding Wheels", 2006, CRC PRESS, XP002435227 *
K. JEMIELNIAK AND A. WIDOTA: "Suppression of Self-Excited Vibration by Spindle Speed Variation Method", INT. JOURNAL OF MACHINE TOOL DESIGN AND RESEARCH, vol. 24, no. 3, 1984, Great Britain, pages 207 - 214, XP002435235 *

Cited By (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US8257002B2 (en) 2007-10-30 2012-09-04 Chiron-Werke Gmbh & Co. Kg Method for machining workpieces on a cutting machine tool

Also Published As

Publication number Publication date
DE102006015038A1 (de) 2007-10-11

Similar Documents

Publication Publication Date Title
EP2551054B1 (de) Anordnung zum Schleifen von Elektroden
DE202011050483U1 (de) Positionseinstellmechanismus für Schleifscheiben
DE2458875A1 (de) Vorrichtung zum schleifen von kugelflaechen und verfahren zu ihrem betrieb
EP3269500B1 (de) Verfahren und vorrichtung zum simultanen spitzenlos-rundschleifen mehrerer werkstücke
WO2007113050A1 (de) Verfahren zur bearbeitung eines werkstücks mit wechselnder spindeldrehzahl
EP2732897B1 (de) Vorrichtung zum rotativen Drahterodieren mit einer schwenkbaren Drahtführung
DE102012223276A1 (de) Verfahren und rundschleifmaschine zum spitzenlosen rundschleifen
DE102004036394A1 (de) Wuchtring und Verfahren zum Auswuchten eines rotierenden Bauteils
DE4107462C2 (de) Werkzeugmaschine zur spanabhebenden Bearbeitung von Werkstücken
DE3735766A1 (de) Verfahren und vorrichtung zur herstellung von buerstendichtungen
EP2929981B1 (de) Haltevorrichtung zur aufnahme und halterung von mindestens einem bauteil und gleitschleifverfahren
EP0523496A2 (de) Vorrichtung und Verfahren zum Regenerieren von rotierenden präzisen Schleifwerkzeugen
DE3811784A1 (de) Abrichtrolle und verfahren zum abrichten einer schleifmaschine
EP2509746B1 (de) Anordnung zum schleifen von elektroden und schleifscheibe
DE10208423A1 (de) Schleifscheibe mit Abtragungssegmentplatten mit zumindest zwei Abtragungssegmentplatten, deren Umfangslängen von einander verschieden sind
DE602004006149T3 (de) Schleifgerät, dessen Anwendung zum Schleifen von zylindrischen Gegenständen , Vorrichtung und Verfahren zum Schleifen von zylindrischen Gegenständen
DE2221822A1 (de) Vorrichtung zum Schleifen von Flaechen eines Werkstueckes
WO2012025072A2 (de) Verfahren zur herstellung von gehonten oberflächen
DE2626535A1 (de) Abschneidvorrichtung
DE1299277B (de) Vorrichtung zum Abrunden der Borstenenden von Buersten
DE10126796C2 (de) Verfahren und Vorrichtung zum spitzenlosen Rundschleifen
EP1079222A2 (de) Verfahren und Vorrichtung zum Unwuchtsausgleich durch Materialentfernung
WO2022028643A1 (de) Verfahren und vorrichtung zum rundschleifen
DE102019124696A1 (de) Verfahren zum Schleifen eines Kegelrads
CH339529A (de) Verfahren zum Profilieren einer gerippten Schleifscheibe und nach dem Verfahren hergestellte gerippte Schleifscheibe

Legal Events

Date Code Title Description
121 Ep: the epo has been informed by wipo that ep was designated in this application

Ref document number: 07726442

Country of ref document: EP

Kind code of ref document: A1

NENP Non-entry into the national phase

Ref country code: DE

122 Ep: pct application non-entry in european phase

Ref document number: 07726442

Country of ref document: EP

Kind code of ref document: A1