[发明专利]用于抛光加工旋转对称的工件区段的周缘面的方法和装置

说明书

一种用于抛光加工在工件处的旋转对称的工件区段的周缘面的方法，在加工周缘面时，使抛光工具(100)利用压紧力在压靠方向(AR)上压靠所述待加工的周缘面。为了产生材料磨蚀，使工件绕工件轴(192)旋转并且在抛光工具与工件之间产生振荡的相对运动。为了产生振荡的相对运动，使抛光工具沿着振荡方向以规定的振荡行程长度和振荡频率往复运动。振荡运动与抛光工具的平行于工件轴伸延的线性运动在线性行程长度上叠加。线性运动和振荡运动与抛光工具绕垂直于工件轴和压靠方向伸延的摆动轴的摆动运动叠加。根据线性运动的轴向位置控制抛光工具的摆动位置。由此，可借助于抛光有目的地产生不同的轴向包络线特征，以例如保持工件区段的凸圆形的外形。

技术领域

本发明涉及一种用于抛光加工旋转对称的工件区段的周缘面的方法以及适合用于执行该方法的装置。

背景技术

也被称为超级抛光的抛光是利用不确定的刀具的切削的精加工方法。通过抛光，可加工在工件处的旋转对称的或非旋转对称的工件区段的工件表面，工件例如为曲轴、凸轮轴、变速器轴或其它用于产生期望的表面微观结构所用的力机械和工作机械的构件。在以穿透方法抛光时，被填有颗粒的切割介质的抛光工具被压靠到待加工的周缘面处。为了产生用于材料磨蚀所需的切割速度，使工件绕其工件轴旋转。同时，在工件与贴靠在周缘面处的抛光工具之间产生平行于工件表面振荡的相对运动。通过工件的旋转运动和叠加的振荡运动的组合，可产生所谓的交叉研磨模型，由此被加工的工件表面例如尤其适合作为用于滑动轴承或滚动轴承等的工作面。待加工的工件区段例如可为主轴承或曲轴的连杆轴承或凸轮轴轴承。

与研磨不同地，抛光是热中性的加工方法，在其中，不产生被微裂缝或表面应力穿过的软表皮。抛光常常在研磨过程之后用作过程链的最后的切削加工方法，以便除去软表皮，再次曝露原来的组织结构，提高粗糙的表面结构的承受范围并且在圆度方面和在轴向和周向上短波的缺陷方面改善构件几何外形。

在此，研磨是最后成型的加工操作。在研磨的情况中，对于机械控制部来说研磨工具的几何外形是已知的，从而可相应于通过机械控制部引起的工具引导通过研磨为工件给出轮廓。用于该造型的前提是有规律地修整或校准研磨工具。但是，研磨过程通常不能够获得可通过抛光加工获得的表面性能。

在抛光加工旋转对称的轴承部位的情况中，通常前提是保持轴向轮廓。在柱形的轴承部位处的形状值的改善主要在径向方向上进行，并且与预加工强烈相关。那么，例如，可相对过程可靠地改善例如带有大于在周缘处15波的短波的缺陷部分，而通过抛光通常不能正面地影响长波部分，例如椭圆、三角形或四边形。通过抛光过程的切削量通常在约10μm之下。为了尽可能地保持几何形状，在正常情况中使抛光过程的材料磨蚀与预加工协调。

研磨通常是最后的成型的加工操作。这意味着，旋转对称的轴承部位基本上通过连接在抛光过程之前的研磨过程而实现具有轮廓。为了轴承部位的成型和设计，砂轮的连续修整是强制必须的。根据对轴承部位的要求和图纸公差，减小或延长修整周期。但是，研磨过程通常不能够获得可通过抛光加工获得的表面性能。

在加工在轴处的轴承区段的情况中，几何形状要求常常是如此的，即，单个的或所有轴承区段应具有稍微凸圆的外形。旋转对称的轴承区段的凸圆的(圆筒形的、凸形的)外形可有助于避免由于在轴承中共同作用的组件的对准和形状误差引起的轴承损害。在凸度方面的相应的由用户规定的最终包络线要求通常表述成在轴承区段的不同轴向位置之间几微米的直径偏差。

在研磨曲轴轴承区段的情况中，可通过相应地修整在研磨时使用的研磨盘的周缘面实现凸圆形的宏观形状(例如参考EP 1 181 132 B1，图5)。