[发明专利]用于切割部件的按压装置、以及用于抛光圆柱形工件部分的周面的设备和方法

说明书

技术领域

本发明涉及一种用于在抛光操作期间将切割部件按压到大致圆柱形工件部分的周面上的按压装置、一种装备有至少一个这种按压装置的抛光设备、以及一种用于抛光大致圆柱形工件部分的周面的方法。

背景技术

抛光是一种精密加工工艺，通过该工艺，对例如用于马达引擎和工作机器的曲轴、凸轮轴、齿轮轴或其他部件上的工件的大致圆柱形工件部分的周面进行加工，以产生所需的表面精密结构。在抛光的情况下，使用按压装置通过按压力在一接触角上将装配有粒状切割部件的加工工具按压到所要加工的周面上。为了产生去除材料所需的切割速度，使工件绕着其工件轴线旋转。与此同时，在工件与支承在周面上的加工工具之间产生相对运动，该相对运动在与工件轴线平行的方向上振动。为了此目的，可以使工件进行轴向振动运动。可替代地或者另外，也可以由加工工具产生振动运动。所述工具的旋转运动与叠加的振动运动的结合使得能够产生所谓的交叉格图案，作为其结果，所加工的工件周面尤其适合例如作为滑动轴承或滚动轴承等等的工作表面。所要加工的工件部分可以是，例如曲轴的主轴承或提升轴承、或凸轮轴轴承。

可以使用不同的加工工具。在所谓的带抛光的情况下，借助按压装置将抛光带按压到工件表面。抛光带具有带形状的柔性基底，并通过粘合剂将切粒应用在指向工件的前侧上。经常地，使用抗扯低拉伸聚脂膜作为用于颗粒与粘合剂结构的基底材料。有些时候也使用纤维带。在加工周期完成之后或在加工周期期间，可以使用于加工的抛光带前进，使得在各种情况下都可使用新的切割部件去除材料。从而可以获得可靠地可再现的结果。

也可以使用所谓的抛光石作为加工工具。这些抛光石是大致刚性的切割体，其中粒状切割部件由合成树脂粘合、或者陶瓷地或电流地(在金属基中)粘合、或者以其他方式粘合。经常地，为了确保大面积的加工接触，根据要加工工件表面的几何形状构造研磨体的面向工件的一侧的外形。

在通过带抛光进行抛光的常规设备的情况下，使用具有所谓抛光靴的按压装置来将抛光带按压到所要加工的工件表面上。抛光靴具有大致C形状的按压部分，考虑到抛光带的厚度，其曲率半径与所要加工的工件部分的颗粒直径匹配，使得在加工期间借助抛光靴将抛光带大致平坦地按压在工件部分的周面上。借助这种大致刚性的按压元件，可以将抛光工具的轮廓给与所要加工的工件部分，使得可以选择性地设定工件部分的宏观形式。如果要加工具有不同直径的工件部分，则需要将按压元件替换成具有相应不同半径的C形状的按压元件。

从EP0781627B1中已知一种装备有下述抛光元件的抛光设备，该抛光元件具有这样的柔性使得它能够关于圆形几何形状径向地适应于所要加工的表面。在这种情况下这种柔性设计成使得该按压元件仅能够大致支承在具有相同直径的工件上，然而这种直径可以通过驱动元件的偏压在几微米(um)的范围内进行改变。同样地，在这种情况下，如果在加工具有第一直径的第一工件部分之后，要在相同工件上或另一个工件上加工具有显著不同于第一直径的第二直径的工件部分，则必须将此按压元件替换成具有不同直径的按压元件。

因为这种按压元件不容易更换，所以已经有人提出其他的按压元件，利用这些按压元件可以加工具有不同大小的直径的工件部分。

从EP1506839B1已知一种用于带抛光加工的按压元件，该按压元件具有C形状部分，借助该按压元件可以将抛光带按压到工件表面上。该C形状部分具有至少两个局部中空的圆柱形受力区，其具有不同的曲率半径。在这种情况下，这两个受力区的不同曲率半径对应于要加工的具有不同直径的两个工件部分的所需直径。因此，在单个加工站可以加工具有例如不同直径的受力位置的工件。

从DE13607775A1已知一种具有按压元件的抛光设备，其中每个按压元件具有两个接触表面部分，每个接触表面部分的曲率略小于所要加工的工件轮廓的曲率。由于曲率的小差异，使得在两个沿着周向彼此间隔开的区域分别形成具有可变接触压力和可变工件原料去除的接触区，而不是形成两个理论上线性的接触部分。由于按压面的椭圆或尖顶的整体轮廓，因此也可以利用这样的按压装置加工具有不同直径的工件部分，在这种情况下在接触区之间形成的周距在每种情况下是不同的。

发明内容

本发明的目的在于提供一种用于抛光大致圆柱形工件部分上的周面的方法和设备，该方法和设备允许以少量的设备资源加工具有不同直径的工件部分的工件，从而允许达到高的表面质量，而与工件部分的直径无关。

为了实现这个目的，本发明提供了一种具有权利要求1所述的特征的按压装置，并且提供了一种具有权利要求29所述的特征的设备和权利要求30所述的特征的方法。