ANWENDUNGSGEBIET UND STAND DER TECHNIK
[0001] Die Erfindung bezieht sich auf eine Andrückeinrichtung zum Andrücken von Schneidmittel
an Umfangsflächen von im Wesentlichen zylindrischen Werkstückabschnitten bei einer
Finishbearbeitung, auf eine mit mindestens einer solchen Andrückeinrichtung ausgestatteten
Vorrichtung zur Finishbearbeitung sowie auf ein Verfahren zur Finishbearbeitung von
Umfangsflächen im Wesentlichen zylindrischer Werkstückabschnitte.
[0002] Das Finishen ist ein Feinbearbeitungsverfahren, mit dem die Umfangsflächen von im
Wesentlichen zylindrischen Werkstückabschnitten an Werkstücken wie Kurbelwellen, Nockenwellen,
Getriebewellen oder anderen Bauteilen für Kraft- und Arbeitsmaschinen zur Erzeugung
einer gewünschten Oberflächenfeinstruktur bearbeitet werden. Beim Finishen wird ein
mit körnigem Schneidmittel besetztes Bearbeitungswerkzeug mittels einer Andrückeinrichtung
über einen Eingriffswinkel mit einer Andrückkraft an die zu bearbeitende Umfangsfläche
angedrückt. Zur Erzeugung der für den Materialabtrag erforderlichen Schnittgeschwindigkeit
wird das Werkstück um seine Werkstückachse gedreht. Gleichzeitig wird eine parallel
zur Werkstückachse oszillierende Relativbewegung zwischen dem Werkstück und dem an
der Umfangsfläche anliegenden Bearbeitungswerkzeug erzeugt. Hierzu kann das Werkstück
in eine axiale Oszillationsbewegung versetzt werden. Alternativ oder zusätzlich ist
es auch möglich, dass die Oszillationsbewegung durch das Bearbeitungswerkzeug erzeugt
wird. Durch die Kombination der Rotationsbewegung des Werkstückes und der überlagerten
Oszillationsbewegung kann ein so genanntes Kreuzschliffmuster erzeugt werden, wodurch
die bearbeiteten Werkstückumfangsflächen z.B. als Laufflächen für Gleitlager oder
Wälzlager oder dergleichen besonders geeignet sind. Bei dem zu bearbeiteten Werkstückabschnitt
kann es sich beispielsweise um ein Hauptlager oder ein Hublager einer Kurbelwelle
oder um ein Nockenwellenlager handeln.
[0003] Es können unterschiedliche Bearbeitungswerkzeuge verwendet werden. Beim sogenannten
Bandfinishen wird ein Finishband mit Hilfe einer Andrückeinrichtung an die Werkstückoberfläche
angedrückt. Ein Finishband hat einen bandförmigen flexiblen Träger, bei dem mit Hilfe
eines Bindemittels Schneidkörner auf der dem Werkstück zuzuwendenden Vorderseite aufgebracht
sind. Häufig dient ein reißfester, dehnungsarmer Polyesterfilm als Trägermaterial
für den Korn-Bindemittelaufbau. Manchmal werden auch Gewebebänder verwendet. Nach
Abschluss oder im Verlauf eines Bearbeitungszyklus kann das zur Bearbeitung verwendete
Finishband weitergefördert werden, so dass jeweils frisches Schneidmittel zum Materialabtrag
zur Verfügung steht. Dadurch können gut reproduzierbare Ergebnisse erzielt werden.
[0004] Als Bearbeitungswerkzeug können auch sogenannte Finishsteine verwendet werden. Dabei
handelt es sich um im Wesentlichen starre Schneidkörper, bei denen das körnige Schneidmittel
durch Kunstharz oder keramisch oder galvanisch (in Metallmatrix) oder auf andere Weise
gebunden ist. Die dem Werkstück zugewandte Seite der Schleifkörper ist häufig entsprechend
der Geometrie der zu bearbeitenden Werkstückoberfläche profiliert, um einen großflächigen
Bearbeitungseingriff sicherzustellen.
[0005] Bei herkömmlichen Vorrichtungen zur Finishbearbeitung mittels Bandfinischen werden
zum Andrücken eines Finishbandes an die zu bearbeitende Werkstückoberfläche Andrückeinrichtungen
mit so genannten Finishschuhen verwendet. Ein Finishschuh hat einen im Wesentlichen
C-förmigen Andrückabschnitt, dessen Krümmungsradius unter Berücksichtigung der Dicke
des Finishbandes so an den Solldurchmesser des zu bearbeitenden Werkstückabschnittes
angepasst ist, dass das Finishband mit Hilfe des Finishschuhes während der Bearbeitung
im Wesentlichen flächig an die Umfangsfläche des Werkstücksabschnittes angedrückt
wird. Mit solchen im Wesentlichen starren Andrückelementen kann die Kontur des Finishwerkzeuges
dem zu bearbeitenden Werkstückabschnitt aufgeprägt werden, sodass eine gezielte Einstellung
der Makroform des Werkstückabschnittes möglich ist. Soll ein Werkstückabschnitt mit
einem anderen Durchmesser bearbeitet werden, so muss das Andrückelement durch ein
Andrückelement mit entsprechend anderem Radius des C-förmigen Abschnittes ausgetauscht
werden.
[0006] Aus der
EP 0 781 627 B1 ist eine Vorrichtung zur Finishbearbeitung bekannt, die mit einem Andrückelement
ausgerüstet ist, welches derart flexibel ist, dass es sich radial an die zu bearbeitende
Oberfläche kreisgeometrisch anpassen kann. Die Flexibilität ist dabei derart ausgelegt,
dass sich das Andrückelement nur im Wesentlichen an ein Werkstück mit dem gleichen
Durchmesser anlegen kann, wobei aber dieser Durchmesser durch Verspannung des Antriebelementes
im Bereich weniger Mikrometer (µm) verändert werden kann. Auch in diesen Fall müssen
die Andrückelemente gegen Andrückelemente anderer Dimensionierung ausgetauscht werden,
wenn nach Bearbeitung eines ersten Werkstückabschnittes mit einem ersten Durchmesser
am gleichen Werkstück oder an einem anderen Werkstück ein Werkstückabschnitt mit einem
davon deutlich verschiedenen zweiten Durchmesser bearbeitet werden soll.
[0007] Da der Wechsel der Andrückelemente nicht einfach ist, wurden schon Andrückelemente
vorgeschlagen, mit denen Werkstückabschnitte mit unterschiedlich großen Durchmessern
bearbeitet werden können.
[0008] Aus der
EP 1 506 839 B1 ist ein Andrückelement für eine Bandfinish-Maschine bekannt, das einen C-förmigen
Abschnitt hat, mit dem Finishband an eine Werkstückoberfläche angedrückt werden kann.
Der C-förmige Abschnitt hat wenigstens zwei teilhohlzylindrische Anlagebereiche, die
unterschiedlichen Krümmungsradien besitzen. Die unterschiedlichen Krümmungsradien
der beiden Anlagebereiche entsprechen dabei den Solldurchmessern von zwei zu bearbeitenden
Werkstückabschnitten mit unterschiedlichen Durchmessern. Dadurch können in einer einzigen
Bearbeitungsstation Werkstücke bearbeitet werden, die beispielsweise Lagerstellen
mit unterschiedlichen Durchmessern haben.
[0009] Aus der
DE 136 07 775 A1 ist eine Finishvorrichtung mit Andrückelementen bekannt, die jeweils zwei Kontaktflächen-Abschnitte
haben, deren Krümmung etwas geringer ist als die Krümmung der zu bearbeitenden Werkstückkontur.
In Folge der geringen Krümmungsunterschiede bilden sich anstelle zweier theoretisch
linienhafter Berührungen an zwei von einander in Umfangsrichtung beabstandeten Bereichen
jeweils eine Kontaktzone mit veränderlichem Kontaktdruck und veränderlichen Werkstückabtrag.
Durch die elliptische oder spitzbogenförmige Gesamtkontur der Andrückflächen ist es
mit solchen Andrückeinrichtungen auch möglich, Werkstückabschnitte mit unterschiedlichen
Durchmessern zu bearbeiten, wobei dann jeweils der Umfangsabstand zwischen den sich
bildenden Kontaktzonen unterschiedlich wäre.
[0010] US2003-003854 und
DE103326605 beschreiben Finish-Vorrichtungen mit Andrücheinrichtungen nach dem Oberbegriff des
Anspruchs 1.
AUFGABE UND LÖSUNG
[0011] Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, ein Verfahren und eine Vorrichtung zur
Finishbearbeitung von Umfangsflächen an im Wesentlichen zylindrischen Werkstückabschnitten
bereitzustellen, die es erlauben, bei geringem apparativen Aufwand Werkstücke mit
Werkstückabschnitten unterschiedlicher Durchmesser zu bearbeiten und dabei unabhängig
vom Durchmesser der Werkstückabschnitte eine hohe Oberflächengüte zu erzielen.
[0012] Zur Lösung dieser Aufgabe stellt die Erfindung eine Andrückeinrichtung mit den Merkmalen
von Anspruch 1 sowie eine Vorrichtung mit den Merkmalen von Anspruch 12 und ein Verfahren
mit den Merkmalen von Anspruch 13 bereit.
[0013] Vorteilhafte Weiterbildungen sind in den abhängigen Ansprüchen angegeben.
[0014] Eine Besonderheit der Andrückeinrichtung besteht darin, dass die Andrückeinrichtung
zu Bearbeitung von Werkstückabschnitten unterschiedlicher Durchmesser mit einem Durchmesserunterschied
von mindestens 0.1 mm stufenlos anpassbar ist. Diese stufenlose Anpassung wird bedingt
durch die Konstruktion der Andrückeinrichtung möglich, so dass kein Wechsel von Andrückeinrichtungen
notwendig ist, wenn Werkstückabschnitte unterschiedlicher Durchmesser mit einem Durchmesserunterschied
von 0.1 mm oder mehr bearbeitet werden sollen. Durch diese Anpassungsfähigkeit der
Andrückeinrichtung an stark unterschiedliche Durchmesser ist es möglich, dass sich
bei allen Durchmessern im Durchmesserbereich bei der Bearbeitung über den gesamten
durch die Andrückeinrichtung definierten Eingriffswinkel eine großflächiger Bearbeitungseingriff
zwischen der abrasiven Seite des Finishbandes bzw. den mit Schneidemittel besetzten
Schneidkörpern und der Werkstückoberfläche bildet, wodurch Oberflächen hoher Güte
erzeugt werden können.
[0015] Die Anpassung der Andrückeinrichtung an den Durchmesser des Werkstückabschnittes
erfolgt somit unter Änderung der Geometrie der Andrückeinrichtung, wobei die Andrückeinrichtung
konstruktiv für relativ große definierte Geometrieänderungen, d.h. für relativ große
Änderungen der Krümmung der durch die Andrückeinrichtung bereitgestellten Andrückfläche
ausgelegt ist. Da sich bei erfindungsgemäßen Andrückeinrichtungen die Andrückeinrichtung
an den Durchmesser des Werkstückabschnitts stufenlos anpasst bzw. anpassen lässt,
ist im gesamten Durchmesserbereich eine großflächige Bearbeitung möglich, wodurch
hohe Oberflächengüten erzielbar sind.
[0016] Mit erfindungsgemäßen Andrückeinrichtungen kann in einem vorgegebenen Durchmesserbereich
ΔD = D
MAX - D
MIN zwischen einem minimalen Durchmesser D
MIN und einem maximalen Durchmesser D
MAX jeder Durchmesser bearbeitet werden, wobei bei jedem Durchmesser ein flächenhafter
Kontakt zwischen Schneidmittel und zu bearbeitender Werkstückoberfläche mit einer
vorgesehenen Andrückkraft bzw. Andrückkraftverteilung sichergestellt werden kann.
[0017] Bei manchen Ausführungsformen kann der Durchmesserunterschied mindestens 1% oder
mindestens 5% oder mindestens 10% betragen, bei anderen Ausführungsformen auch mindestens
15% oder mindestens 20% oder mehr. Manche Andrückeinrichtungen sind derart ausgelegt,
dass in einen Durchmesserbereich mit einem Durchmesserunterschied ΔD von mindestens
0,1mm oder mindestens 1 mm zwischen einem minimalen und einen maximalen Durchmesser
bei einem mittleren Durchmesser zwischen 20 mm und 70 mm jeder Durchmesser bearbeitbar
ist. Manche Ausführungsformen sind beispielsweise so ausgelegt, dass in einem Durchmesserbereich
zwischen ca. 50mm und ca. 70mm jeder Durchmesser bearbeitet werden kann. Damit sind
beispielsweise die meisten Kurbelwellen gängiger PKW-Motoren mit Hilfe eines einzigen
Typs von Andrückeinrichtung gut zu bearbeiten. Selbstverständlich können Andrückeinrichtungen
auch für andere Durchmesserbereiche ausgelegt sein, beispielsweise für einen Durchmesserbereich
mit einem Durchmesserunterschied von mindestens 2mm oder mindestens 8mm oder mindestens
15mm oder mehr, z.B. bei einem mittleren Durchmesser von 20 mm oder 40 mm oder 50
mm oder 60 mm oder mehr. Auf diese Weise kann mit einer einzigen oder mit wenigen
Andrückeinrichtungen ein relativ großer Durchmesserbereich abgedeckt werden. Für die
Bearbeitung von Wellen kann es beispielsweise sinnvoll sein, einen Durchmesserbereich
von ca. 20mm bis ca. 80mm abzudecken. Damit sind beispielsweise Wellen für Kompressoren
bearbeitbar, deren mittlere Durchmesser häufig im Bereich um 20mm liegen. Bei Kurbelwellen
für PKWs liegen typische Durchmesser häufig in der Größenordnung von ca. 50mm, so
dass beispielsweise Durchmesserbereiche zwischen 40 und 50mm und/oder 50 und 60mm
abgedeckt werden können. Bei Kurbelwellen für Lastkraftwagen liegen die typischen
Durchmesser üblicherweise etwas höher, beispielsweise im Bereich um 70mm.
[0018] Die Andrückeinrichtung kann so ausgelegt sein, das die Anpassung der Andrückeinrichtung
an den Durchmesser des Werkstückabschnittes unter Änderung der Geometrie der Andrückeinrichtung
selbsttätig bzw. automatisch stattfindet, wenn das Schneidmittel mit Hilfe der Andrückeinrichtung
an die gekrümmte Umfangsfläche des Werkstückabschnitts angedrückt wird. Derartige
Andrückeinrichtungen werden im Folgenden auch als "passive" Andrückeinrichtungen bezeichnet
und zeichnen sich dadurch aus, dass die beim Andrücken entstehenden Andrückkräfte
zur Einstellung des richtigen Durchmessers genutzt werden.
[0019] Bei anderen Varianten ist die Andrückeinrichtung als verstellbare Andrückeinrichtung
ausgelegt, deren Andrückgeometrie - bestimmt durch den Krümmungsradius der an die
Rückseite des Finishbandes anzudrückenden Andrückfläche(n) - mit Hilfe eines oder
mehrerer Stellglieder, z.B. Stellschrauben, automatisch oder durch einen Bediener
an den Durchmesser des Werkstückabschnittes stufenlos angepasst werden kann, bevor
die Andrückeinrichtung das Schneidmittel an das Werkstück andrückt. Solche Einrichtungen
werden im Folgenden auch als "aktive" bzw. "aktiv einstellbare" Andrückeinrichtungen
bezeichnet. Der jeweils eingestellte Krümmungsradius der Andrückfläche(n) ist nach
der Einstellung in der Regel fest vorgegeben und weitestgehend unveränderlich, so
dass solche Andrückeinrichtungen auch zur Formkorrektur bzw. zur Durchmesserveränderung
des bearbeiteten Werkstückabschnittes genutzt werden können.
[0020] Mit erfindungsgemäßen Andrückeinrichtungen sind Feinbearbeitungsverfahren möglich,
bei denen mit derselben Andrückeinrichtung zunächst ein erster Werkstückabschnitt
mit einem ersten Durchmesser und danach ein zweiter Werkstückabschnitt mit einem vom
ersten Durchmesser verschiedenen zweiten Durchmesser bearbeitet wird, wobei jeweils
eine stufenlose Anpassung der Andrückeinrichtung an die jeweiligen Durchmesser erfolgt.
[0021] Die Andrückeinrichtung umfasst mindestens ein biegeelastisches Andrückband, das an
zwei mit Abstand zueinander angeordneten Lagern eines Trägerelementes befestigt ist.
Durch die Biegeelastizität des Andrückbandes kann erreicht werden, dass die dem Werkstück
zugewandte Vorderseite des Andrückbandes bei jedem Durchmesser innerhalb eines vorgegebenen
Durchmesserbereiches großflächig an der Werkstückoberfläche bzw. an der Rückseite
des Finishbandes anliegt, um die Andrückkraft auf das Schneidmittel zu übertragen.
Das Andrückband kann an seiner Vorderseite auch weitere Elemente zur Übertragung der
Andruckkräfte tragen.
[0022] Das Material bzw. eine Materialkombination des Andrückbandes sollte in Bandrichtung
im Wesentlichen inelastisch sein, so dass sich die Bandlänge zwischen den Lagern auch
unter Belastung nicht wesentlich ändert. Hierdurch ist es möglich, bei unterschiedlichen
Durchmessern ggf. auch hohe Andrückkräfte zu übertragen.
[0023] Das Andrückband kann beispielsweise mindestens ein Metallband aus einem federelastischen
Metall umfassen, insbesondere aus Federstahl. Dabei ist es möglich, dass das Andrückband
ausschließlich durch ein solches Metallband gebildet wird und keine weiteren Elemente
aufweist. Es ist jedoch auch möglich, dass zusätzlich zu dem mindestens einen Metallband
noch weitere Elemente vorgesehen sind, um beispielsweise der dem Werkstück zugewandten
Vorderseite eine besondere Gestaltung und/oder besondere Elastizitätseigenschaften
zu verleihen. Beispielsweise kann das Metallband an seiner Vorderseite eine Schicht
aus gummielastischem Material aufweisen, um der Andrückseite eine begrenzte elastische
Nachgiebigkeit zu verleihen.
[0024] Bei manchen Ausführungsformen besteht das Andrückband im Wesentlichen aus einem Gummimaterial,
das beispielsweise durch in Bandrichtung verlaufende inelastische Fasern verstärkt
sein kann. Es ist auch möglich, dass Andrückband aus einem geeigneten Kunststoffmaterial
zu fertigen oder Kunststoffmaterial bei der Fertigung des Andrückbandes zu verwenden.
Auch eine Ausgestaltung des Andrückbandes mit einem Gewebeband ist möglich. Mehrere
Materialien können in einem Verbundwerkstoff kombiniert sein, um die senkrecht zur
Bandrichtung erwünschte Biegeelastizität bei gleichzeitig hoher Zugfestigkeit in Bandrichtung
zu erreichen.
[0025] Bei manchen nicht erfindungsgemäßen Ausführungsformen, die eine Bearbeitung ohne
Finishband ermöglichen, ist an einer dem Werkstück zuzuwendenden Vorderseite des Andrückbandes
Schneidmittel zur Bearbeitung der Werkstückoberfläche befestigt. Beispielsweise kann
eine dem Werkstück zuzuwendenden Vorderseite eine Schneidmittelschicht mit in einer
Bindung gebundenen Schneidkörnern tragen. Auf diese Weise erhält das Andrückband eine
großflächig abrasive Vorderseite, die sich aufgrund der Biegelastizität des Andrückbandes
an die Werkstückoberfläche großflächig anpassen kann. Es kann sich beispielsweise
um eine Schneidmittelschicht handeln, bei der Diamantkörner oder keramische Körner
in einer galvanisch aufgebrachten Bindung auf der Vorderseite eines metallischen Andrückbandes
vorliegen.
[0026] Bei einer weiteren nicht erfindungsgemäßen Finishvorrichtung ist es auch möglich,
dass an der dem Werkstück zuzuwendenden Vorderseite eines Andrückbandes mehrere Schneidkörper
mit gegenseitigem Abstand zueinander angeordnet sind. Bei den Schneidkörpern kann
es sich beispielsweise um in Bandrichtung mit Abstand zueinander angeordnete Schneidleisten
handeln, die durch Löten, Kleben oder auf andere Weise an der Vorderseite befestigt
sind. Die leistenförmigen Schneidkörper können sich im Wesentlichen über die gesamte
Breite des Andrückbandes erstrecken, ggf. auch nur über einen Teil davon. In der Regel
sind drei oder mehr solcher zueinander beabstandeter Schneidkörper vorgesehen. Die
dem Werkstück zugewandten Eingriffsflächen können durch Profilierung der Werkstückgeometrie
angepasst sein. Bei manchen Varianten werden sehr viele leistenförmige Schneidkörper
in Bandrichtung (Längsrichtung) mit Abstand nebeneinander angebracht, beispielsweise
mehr als 3 oder mehr als 5 oder mehr als 10 oder mehr als 15 leistenförmige Schneidkörper,
z.B. zwischen 5 und 10 solcher Schneidkörper. Bei Schneidkörpern mit geringer Breite
kann ggf. auf eine Profilierung der dem Werkstück zugewandten Eingriffsfläche verzichtet
werden, wodurch die Fertigung vereinfacht und kostengünstiger wird. Außerdem können
dadurch größere Durchmesserbereiche abgedeckt werden
[0027] Bei manchen nicht erfindungsgemäßen Ausführungsformen von Finishvorrichtungen ist
an der dem Werkstück zuzuwendenden Vorderseite des Andrückbandes ein zweidimensional
ausgedehntes Feld von relativ kleinen Schneidmittelzonen angeordnet, deren mittlerer
Durchmesser wesentlich kleiner ist als die Breite des Andrückbandes quer zur Bandrichtung.
Die kleinen Schneidmittelzonen werden im Folgenden auch als "Pads" bezeichnet. Es
kann sich dabei um Schneidmittelflecken handeln, die mit Hilfe einer durchlöcherten
Maske in einem Beschichtungsprozess auf das metallische Andrückband aufgebracht werden.
Die Pads können auch durch kleine Schneidmittelkörper gebildet werden, die durch Kleben,
Löten oder auf andere Weise an der Vorderseite des Andrückbandes in der gewünschten
Anordnung befestigt werden. Die Schneidmittelzonen können beispielsweise einen Rechteckquerschnitt
mit ungleichen oder gleichen Kantenlängen haben, sie können aber auch rund oder oval
sein. Vorzugsweise liegt der mittlere Durchmesser einer Schneidmittelzone bei 8mm
oder darunter, zum Beispiel im Bereich zwischen ca. 1 mm und ca. 5mm. Der gegenseitige
Abstand der Schneidmittelzonen kann in der gleichen Größenordnung liegen, ggf. aber
auch darüber oder darunter. Die Schneidmittelzonen sollten sich jedoch nicht berühren.
Dadurch kann ein zweidimensional ausgedehntes Feld von Schneidmittelzonen bereitgestellt
werden, zwischen denen in mehrere Richtungen schneidmittelfreie Kanäle verlaufen.
Der Flächenanteil der Kanäle kann in einer ähnlichen Größenordnung liegen wie der
Flächenanteil der Schneidmittelzonen, so dass eine zuverlässige Späneabfuhr gewährleistet
ist. Die Schneidmittelzonen können ungleichmäßig oder im Wesentlichen gleichmäßig
innerhalb des Feldes verteilt sein. Eine ungleichmäßige Verteilung kann beispielsweise
vorteilhaft sein, wenn bestimmte Formen der zu bearbeiteten Werkstücke erzeugt werden
sollen. Häufig ist jedoch eine gleichmäßige Verteilung vorteilhaft, um einen entsprechend
gleichmäßigen Materialabtrag sicherzustellen.
[0028] Die Bereitstellung eines zweidimensional ausgedehnten Feldes von relativ kleinen
Schneidmittelzonen kann unabhängig vom Vorhandensein eines biegeelastischen Andrückbandes
auch bei Andrückeinrichtungen für die Finishbearbeitung sinnvoll sein, die eine im
Wesentlichen starre Andrückgeometrie haben. Beispielsweise kann ein starres Andrückelement
einen im Wesentlichen C-förmigen, weitgehend zylindrisch gekrümmten Andrückabschnitt
haben, dessen konkave Innenseite mit einem Feld solcher Schneidmittelzonen belegt
ist.
[0029] Bei Ausführungsformen von Andrückeinrichtungen, die für das Bandfinishen vorgesehen
sind, kann die dem Werkstück zugewandte Vorderseite des Andrückbandes im Wesentlichen
glatt sein und beispielsweise durch die durch Walzen entstandene Vorderseite eines
Metallbandes gebildet werden.
[0030] Für die Bandfinish-Bearbeitung sind an einer dem Finishband zuzuwendenden Vorderseite
des Andrückbandes Verrutschsicherungsmittel vorgesehen, die ein Verrutschen des Finishbandes
gegenüber dem Andrückband bei angedrückter Andrückeinrichtung erschweren. Hierdurch
kann die bei der Bearbeitung erzielbare Oberflächengüte verbessert werden. Die Verrutschsicherungsmittel
können durch eine geeignete Rauheit der Vorderseite gebildet sein. Bei manchen Ausführungsformen
ist die Vorderseite des Andrückbandes mit feinkörnigem Schneidmaterial belegt, das
beispielsweise an einem metallischen Andrückband mit Hilfe einer galvanischen Beschichtung
angebracht sein kann. Bei Verwendung von beidseitig mit Schneidmittel beschichtetem
Finishband sind gesonderte Verrutschsicherungsmittel in der Regel nicht notwendig.
[0031] Bei manchen Ausführungsformen sind an einer dem Finishband zuzuwendenden Vorderseite
des Andrückbandes mehrere in Bandrichtung versetzt angeordnete Andrückelemente aus
elastisch nachgiebigem Material angebracht. Hierdurch können höhere Flächenpressungen
und damit stärkere Materialabträge erreicht werden.
[0032] Ein biegeelastisches Andrückband kann auf unterschiedliche Weise am zugeordneten
Trägerelement befestigt sein. Bei manchen Ausführungsformen haben die Lager am Trägerelement
einen festen Abstand zueinander, so dass sich die Anpassungsfähigkeit der Andrückeinrichtung
an unterschiedliche Durchmesser ausschließlich aus der Biegeelastizität des Andrückbandes
ergibt. Das Andrückband kann zwischen den beiden Festlagern selbsttragend eingespannt
sein, so dass sich im lastfreien Zustand eine an der Vorderseite konkave Bogenform
ergibt. Bei solchen Ausführungsformen wird in der Regel die Andrücklänge, mit der
das Andrückband an der Rückseite des Finishbandes anliegt bzw. die Eingriffslänge
am Werkstück, bei unterschiedlichen Durchmessern, variieren. Bei anderen Ausführungsformen
ist mindestens eines der Lager beweglich am Trägerelement angeordnet. Beispielsweise
kann eines der Lager als Festlager ausgebildet sein, während das andere Lager ein
Loslager ist. Die Befestigungsstelle des Andrückbandes kann beweglich, beispielsweise
linear verschiebbar oder verschwenkbar, am Trägerelement befestigt sein. Hierdurch
kann erreicht werden, dass im vorgesehenen Durchmesserbereich bei unterschiedlichen
Durchmessern jeweils die gleiche Andrücklänge bzw. Eingriffslänge vorliegt, so dass
sich bei unterschiedlichen Durchmessern und jeweils gleicher Andrückkraft im Wesentlichen
die gleiche Flächenpressung an der Werkstückoberfläche ergibt.
[0033] Bei einer für das Bandfinishen vorgesehenen Ausführungsform umfasst die Andrückeinrichtung
zwei mit gegenseitigen Abstand zueinander angeordneten Umlenkeinrichtungen zur Umlenkung
eines unter Spannung über die Umlenkeinrichtungen geführten Finishbandes, welches
zwischen den Umlenkeinrichtungen einen mit einer Bandspannung geführten Finishbandabschnitt
bildet, wobei die Umlenkeinrichtungen in einer Arbeitsstellung der Andrückeinrichtung
an gegenüberliegenden Seiten des Werkstückabschnittes derart angeordnet sind, dass
der Finishbandabschnitt unter Spannung über einen durch die Relativposition zwischen
den Umlenkeinrichtungen und dem Werkstückabschnitt bestimmten Umschlingungswinkel
flächig an der Umfangsfläche anliegt. Die Umlenkeinrichtungen können beispielsweise
als drehbare Umlenkrollen beweglich ausgebildet sein. Es ist auch möglich, eine oder
mehrere fixierte Umlenkeinrichtungen mit gekrümmten Umlenkkonturen vorzusehen. Die
Umlenkelemente können beispielsweise durch Metallrollen mit zylindrischer Außenkontur
gebildet sein. Es ist auch möglich, dass die Umlenkelemente an einem zur Führung des
Finishabschnitts vorgesehenen Außenabschnitt aus einem elastisch nachgiebigen Material
bestehen. Insbesondere in solchen Fällen kann ein Umlenkelement auch als Andrückelement
dienen, um das Finishband unmittelbar an die Werkstückoberfläche anzudrücken.
[0034] Bei jeder dieser Varianten ist sichergestellt, dass der Finishbandabschnitt über
einen durch die Relativposition zwischen den Umlenkeinrichtungen und dem Werkstückabschnitt
bestimmten Umschlingungswinkel unterbrechungsfrei flächig an der Umfangsfläche anliegt,
wodurch eine besonders schonende Bearbeitung möglich ist. Der Umschlingungswinkel
kann dabei durch Veränderung der Relativposition zwischen den Umlenkeinrichtungen
und dem Werkstückabschnitt eingestellt und stufenlos verändert werden.
[0035] Bei manchen Ausführungsformen wird die Andrückkraft ausschließlich über die Bandspannung
des gespannten Finishbandabschnittes bestimmt. Mit Hilfe einer Finishband-Spanneinrichtung
zur variablen Einstellung der Bandspannung des Finishbandes lassen sich stufenlos
unterschiedliche Bandspannungen und damit unterschiedliche Anpressdrücke einstellen,
die in Verbindung mit der Veränderbarkeit des Umschlingungswinkels einen großen Bereich
unterschiedlicher Flächenpressungen erlauben.
[0036] Bei manchen Verfahrensvarianten ist vorgesehen, dass die Umlenkelemente derart in
die Nähe des Werkstückabschnittes verlagert werden, dass das Finishband durch die
Umlenkelemente unmittelbar an die Werkstückoberfläche angedrückt wird. Hierdurch sind
im Bereich der Umlenkelemente höhere Anpresskräfte erzeugbar als allein durch die
Bandspannung des Finishbandabschnittes. Es können sich linienhafte Kontaktbereiche
ausbilden. Bei Umlenkelementen mit elastisch nachgiebiger Außenfläche können sich
auch breitere Kontaktzonen ausbilden, so dass Andruckkraftspitzen vermieden werden.
[0037] Bei den Varianten mit frei gespannten Finishbandabschnitt werden die erzielbaren
Anpressdrücke bzw: Flächenpressungen durch die Zugfestigkeit des Finishbandes begrenzt.
Bei manchen Ausführungsformen umfasst die Andrückeinrichtung eine gesonderte, an der
Rückseite des Finishbandabschnittes angreifende Andrückeinheit zum Andrücken des zwischen
den Umlenkeinrichtungen gespannten Finishbandabschnittes an den Werkstückabschnitt.
Hierdurch kann die an der Werkstückoberfläche wirksame Andrückkraft von der Bandspannung
des Finishbandes entkoppelt werden und es können höhere Anpressdrücke bzw. Flächenpressungen
erzielt werden.
[0038] Bei einer Variante umfasst die Andrückeinrichtung ein zwischen dem Finishband und
den Umlenkeinrichtungen geführtes Stützband zur rückseitigen Abstützung des an dem
Werkstückabschnitt anliegenden Finishbandes. Mit Hilfe einer Stützband-Spanneinrichtung
kann die Bandspannung des Stützbandes variabel und vorzugsweise stufenlos eingestellt
werden. Dabei kann das Stützband derart unter Spannung gesetzt werden, dass das Finishband
mittels des Stützbandes mit einer durch die Bandspannung des Stützbandes bestimmten
Andrückkraft an die Umfangsfläche angedrückt wird. Obwohl ein Teil der Andrückkraft
auch aus einer Bandspannung des Finishbandes resultieren kann, ist das Finishband
in solchen Fällen in der Regel spannungsfrei und liegt nur am Stützband an.
[0039] Das Stützband ist vorzugsweise aus einem Bandmaterial gefertigt, das eine höhere
Zugfestigkeit besitzt als das Material des Finishbandes, so dass höhere Andruckkräfte
erzeugbar sind als alleine über die Bandspannung des Finishbandes möglich wären. Es
ergeben sich dadurch zusätzliche Freiheiten für die Materialwahl des Finishbandes.
[0040] Die Andrückkraft kann mit Hilfe des Stützbandes oder einer anderen gesonderten Andrückeinheit
weggesteuert oder kraftgesteuert erzeugt und damit gezielt vorgegeben werden.
[0041] Bei manchen Verfahrensvarianten der Band-Finishbearbeitung ruht das Finishband während
der Bearbeitung, so dass die Schnittgeschwindigkeit ausschließlich durch die Drehbewegung
des Werkstückes und die überlagerte axial oszillierende Relativbewegung zwischen Werkstück
und Werkzeug (Finishband) erzeugt wird. In regelmäßigen oder unregelmäßigen Zeitintervallen
kann ein gebrauchter Finishbandabschnitt durch einen frischen Finishbandabschnitt
ersetzt werden, indem in einer Bearbeitungspause mit entlastetem Finishband das Finishband
um eine vorbestimmte Bandvorschubstrecke vorgeschoben wird. Der Bandtransport muss
jedoch nicht in einer Bearbeitungspause erfolgen. Vielmehr kann der Bandvorschub auch
während des Bearbeitungseingriffes erfolgen, so dass der Bandvorschub zur Schnittgeschwindigkeit
beiträgt. Das Stützband und das berührende Finishband können sich dabei in Richtung
der Drehung des Werkstückes bewegen, es ist jedoch auch eine Bewegung entgegen der
Drehung des Werkstückes möglich, wobei hierfür größere Verschiebungskräfte nötig sind.
Vorzugsweise wird das Stützband beim Bandtransport des Finishbandes gleichläufig mit
gleicher Geschwindigkeit mit dem Finishband vorgeschoben, so dass Finishband und Stützband
nicht relativ zueinander bewegt werden. Hierzu ist bei manchen Ausführungsformen eine
Transporteinrichtung zur Bewegung des Stützbandes bei einem Bandtransport des Finishbandes
vorgesehen. Grundsätzlich ist es auch möglich, den Transport des Stützbandes unabhängig
vom Transport des Finishbandes zu gestalten, wenn dies gewünscht ist, oder das Stützband
überhaupt nicht zu bewegen.
[0042] Vorzugsweise ist das Stützband als Endlosband ausgestaltet. Dies erleichtert eine
Integration des Stützbandes in die Andrückeinrichtung, so dass das Stützband ohne
Aufwand gemeinsam mit einer Andrückeinrichtung ausgebaut bzw. eingebaut werden kann.
Auch die Erzeugung der gewünschten Bandspannung des Stützbandes wird durch eine Ausgestaltung
als Endlosband vereinfacht.
[0043] Bei einer nicht erfindungsgemäßen Weiterbildung einer Finishvorrichtung umfasst die
Andrückeinrichtung ein Trägerelement, an dem mindestens zwei mit gegenseitigem Abstand
zueinander angeordnete Andrückelemente mit dem Werkstück zuzuwendenden Andrückflächen
derart schwenkbar gelagert sind, dass sich die Andrückelemente bei Anliegen der Andruckflächen
an einer Rückseite eines am Werkstückabschnitt anliegenden Finishbandes derart beispielsweise
im Wesentlichen radial, zum Werkstückabschnitt ausrichten, dass die Andrückflächen
im Wesentlichen flächig an der Rückseite des Finishbandes anliegen. Beispielsweise
können drei oder mehr unabhängig voneinander schwenkbar gelagerte Andrückelemente
vorgesehen sein, die vorzugsweise symmetrisch und/oder in gleichen Umfangsabständen
zueinander angeordnet sind. Durch die Verschwenkbarkeit der Andrückelemente wird die
Anpassungsfähigkeit der Andrückeinrichtung an unterschiedliche Durchmesser gewährleistet.
Die unmittelbare Lagerung am Trägerelement erlaubt es, relativ große Anpressdrücke
zu erzeugen. Die Andrückelemente können zumindest im Bereich der Andrückflachen mit
einem elastisch etwas nachgiebigen Material ausgestaltet sein, um im begrenzten Maße
eine Anpassung der Andrückflächen an unterschiedliche Krümmungen der Werkstückoberfläche
zu ermöglichen.
[0044] Der Schutzumfang der Erfindung ergibt sich aus den Patentansprüchen.
KURZBESCHREIBUNG DER ZEICHNUNGEN
[0045]
- Fig. 1
- zeigt eine schematische Teilansicht einer Finisheinheit mit zwei zangenar- tig gegeneinander
verschwenkbaren Bearbeitungsarmen, die Andrück- einrichtungen tragen, welche Finishband
an einen zylindrischen Werk- stückabschnitt einer Kurbelwelle andrücken;
- Fig. 2A
- zeigt eine Ausführungsform einer Andrückeinrichtung mit biegeelasti- schem Andrückband
bei Bearbeitung eines Werkstückabschnittes mit großem Durchmesser;
- Fig. 2B
- zeigt die in Fig. 2A gezeigte Ausführungsform bei der Bearbeitung ei- nes Werkstückabschnittes
mit kleinerem Durchmesser;
- Fig. 3
- zeigt eine Ausführungsform einer Andrückeinrichtung, die ein biege- elastisches Andrückband
mit werkstückseitigen Andrückelementen um- fasst;
- Fig. 4
- zeigt eine Ausführungsform einer Andrückeinrichtung mit einem biege- elastischen Andrückband,
das an einer Seite fest und an der gegenü- berliegenden Seite beweglich gelagert ist;
- Fig. 5A
- zeigt eine Ausführungsform einer Andrückeinrichtung mit einem zwi- schen Umlenkrollen
frei gespannten Finishbandabschnitt in einer ers- ten Arbeitsstellung;
- Fig. 5B
- zeigt die in Fig. 5A gezeigt Andrückeinrichtung in einer zweiten Ar- beitsstellung
mit größerem Umschlingungswinkel;
- Fig. 6
- zeigt eine Ausführungsform einer Andrückeinrichtung mit Umlenkrollen, die zum unmittelbaren
Andrücken des Finishbandes an die Werkstück- oberfläche genutzt werden;
- Fig. 7
- zeigt eine Ausführungsform einer Andrückeinrichtung mit einem endlo- sen Stützband;
- Fig. 8
- zeigt eine Ausführungsform einer Andrückeinrichtung mit mehreren verschwenkbaren Andrückelementen,
die nicht Ausführungs form der Erfindung ist;
- Fig. 9
- zeigt eine Ausführungsform einer Andrückeinrichtung mit Andrückband für Finishband.
- Fig. 10
- zeigt eine Ausführungsform einer Andrückeinrichtung mit einem Feder- stahl-Andrückband,
das an seiner Vorderseite drei relativ breite Finish- steine trägt, die nicht Ausführungsform
der Erfindung ist
- Fig. 11
- zeigt eine Ausführungsform einer Andrückeinrichtung mit einem An- drückband, das an
seiner Vorderseite viele schmale Finishsteine trägt, und nicht Ausführungsform der
Erfindung ist, und
- Fig. 12
- zeigt schematisch die Vorderseite eines biegeelastischen Andrückban- des mit einem
zweidimensional ausgedehnten Feld kleiner Schneidmit- telzonen, das nicht Ausführungsform
der Erfindung ist.
DETAILLIERTE BESCHREIBUNG BEVORZUGTER AUSFÜHRUNGSBEISPIELE
[0046] In Fig. 1 ist schematisch ein Ausschnitt einer als Bandfinishmaschine ausgelegten
Vorrichtung zur Finishbearbeitung von Umfangsflächen im Wesentlichen zylindrischer
Werkstückabschnitte an Werkstücken wie Kurbel- oder Nockenwellen gezeigt. Die Vorrichtung
ist zur Bearbeitung eines Werkstückes 10 in Form einer Kurbelwelle eingerichtet. Das
Werkstück wird von einer nicht gezeigten Dreheinrichtung um seine Hauptachse 11 (Werkstückachse)
gedreht und gleichzeitig durch eine Oszillationseinrichtung in eine axial kurzhubig
schwingende Bewegung mit Hüben in der Größenordnung einiger Millimeter versetzt. Die
Dreheinrichtung kann beispielsweise einen Elektro-Getriebemotor haben, die Oszillationseinrichtung
kann einen in Abhängigkeit von der Werkstückdrehung betätigten Kurvenantrieb umfassen.
Die Dreheinrichtung und die Oszillationseinrichtung können beispielsweise am Abtriebsende
der Kurbelwelle 10 angreifen. Die Oszillationseinrichtung kann auch einen von der
Werkstückdrehung unabhängigen Antrieb, z.B. einen pneumatischen oder elektromechanischen
Schwinger enthalten.
[0047] Die Bandfinishvorrichtung hat mehrere nebeneinander angeordnete Finisheinheiten,
die an einem gemeinsamen Maschinengestell angeordnet sind. Die Einheiten sind jeweils
sehr schmal, um gleichzeitig nebeneinander liegende Werkstückabschnitte zu bearbeiten.
Die gezeigte Vorrichtung hat mehrere Finisheinheiten zur Bearbeitung von Hauptlagern
und dazwischenliegende Finisheinheiten zur Bearbeitung von Pleuellagern der Kurbelwelle
10.
[0048] Die in Fig. 1 ausschnittsweise gezeigte Finisheinheit 15 in Form einer Bearbeitungszange
ist dafür vorgesehen, die im Wesentlichen zylindrische Umfangsfläche 12 eines Werkstückabschnitts
13 zu bearbeiten, bei dem es sich hier um ein Hauptlager der Kurbelwelle 10 handelt.
Bei entsprechender Aufnahme der Finisheinheit können auch die Hublager bearbeitet
werden, wozu Finisheinheiten vorgesehen sind, die der Exzenterbewegung der Hublager
folgen. Die Finisheinheit 15 hat zwei Bearbeitungsarme (Finisharme, Druckarme) 15A,
15B, die um nicht gezeigte, parallele Schwenklager derart schwenkbar gelagert sind,
dass ihre freien Enden nach innen in Richtung auf das zu bearbeitende Werkstück bzw.
nach außen vom Werkstück weg verschwenkbar sind. Die Bearbeitungsarme können hydraulisch,
pneumatisch oder mechanisch aufeinander zu oder voneinander weg bewegt werden. Im
Beispielsfall sind die Bearbeitungsarme über einen hydraulischen oder pneumatischen
Krafterzeuger 16 miteinander verbunden, der es erlaubt, die Bearbeitungsarme mit einer
vorbestimmten Kraft F (Pfeile) nach innen gegen das Werkstück zu drücken.
[0049] Eine nicht im Detail gezeigte Finishband-Fördereinrichtung stellt ein Finishband
20 bereit, das von einer nicht gezeigten Vorratsrolle in Richtung der Eintrittsseite
der Finisheinheit abgezogen und nach Benutzung von der Austrittsseite der Finisheinheit
in Austrittsrichtung 22 zu einer Aufwickelrolle für verbrauchtes Finishband geführt
wird. Das Finishband 20 umfasst einen weitgehend inkompressiblen, dehnungsarmen Polyesterfilm,
der an seiner dem Werkstück zuzuwendenden Vorderseite 21 mit körnigem Schneidmittel
besetzt ist. Es sind jedoch auch andere Typen von Finishbändern verwendbar, beispielsweise
Finishbänder mit Schneidmittel auf Gewebeunterlage oder Finishbänder mit Schneidmittel
auf Papierunterlage. Alle üblichen Schneidmittel können verwendet werden, beispielsweise
keramische Schneidkörner aus Aluminiumoxid oder Siliziumkarbid, Diamantschneidkörner
oder Schneidkörner aus kubischem Bornitrid odgl..
[0050] An jedem der Bearbeitungsarme 15A, 15B ist im Bereich des freien Endes auf der dem
Werkstück zuzuwendenden Seite eine auswechselbare Andrückeinrichtung 50A, 50B befestigt,
die jeweils dafür ausgelegt ist, das mit Schneidmittel besetzte Finishband 20 an die
Umfangsfläche 12 des Werkstücks so anzudrücken, dass das Finishband an die Umfangsfläche
über einen Umschlingungswinkel W mit einer für den Bearbeitungsvorgang vorgesehenen
Andrückkraft angedrückt wird. Die beiden in Fig. 1 gezeigten Andrückeinrichtungen
50A, 50B sind im Wesentlichen identisch ausgebildet und spiegelsymmetrisch zueinander
ausgerichtet, um diametral gegenüberliegende Bereiche des sich drehenden Werkstückabschnitts
zu bearbeiten. Dabei ruht das Finishband während der Bearbeitung, so dass die für
den Materialabtrag erforderliche Schnittgeschwindigkeit ausschließlich durch die Rotationsbewegung
des Werkstücks in Kombination mit der überlagerten axialen Oszillationsbewegung erzeugt
wird, um an der Werkstückoberfläche ein für die Eignung an Gleitlagerfläche vorteilhaftes
Kreuzschliffmuster zu erzeugen.
[0051] Aufbau und Funktionsweise der Andrückeinrichtungen 50A und 50B werden im folgenden
Zusammenhang mit den Fig. 1 und 2 näher erläutert, wobei Fig. 1 eine Variante der
in den Fig. 2 gezeigten Ausführungen darstellt und die Fig. 2 die gleiche Andrückeinrichtung
50 einmal bei der Bearbeitung eines Werkstückabschnitts mit relativ großem Durchmesser
(Fig. 2A) und ein anderes Mal bei der Bearbeitung eines Werkstückabschnittes mit im
Vergleich dazu deutlich kleinerem Durchmesser (Fig. 2B) zeigt. Die Figuren sind nicht
maßstäblich. Typische prozentuale Durchmesserunterschiede können je nach Anwendung
z.B. 1 % oder mehr betragen, z.B. 5% oder mehr, 10% oder mehr oder 20% oder mehr.
Absolut gesehen können Durchmesserunterschiede in der Größenordnung von einem oder
mehreren Millimetern liegen, z.B. bei mehr als 0,5 mm oder mehr als 1 mm oder mehr
als 5 mm oder mehr als 10 mm oder mehr als 20 mm.
[0052] Aus Gründen der Übersichtlichkeit werden für entsprechende Elemente die gleichen
Bezugszeichen verwendet.
[0053] Eine Andrückeinrichtung 50 hat ein starres, im Wesentlichen C-förmiges Trägerelement
60 aus Werkzeugstahl, das mit seiner der C-Öffnung abgewandten Rückseite an den jeweiligen
Bearbeitungsarm 15A bzw. 15B fest, aber auswechselbar angeschraubt ist. Das einstückige
Trägerelement gliedert sich in einen massiven Trägerabschnitt 61, mit dem das Andrückelement
am jeweiligen Bearbeitungsarm befestigt ist, und zwei mit Abstand zueinander angeordnete
Schenkelabschnitte 62, 63, die im Einbauzustand dem Werkstück zugewandt sind. Zwischen
den freien Enden der Schenkelabschnitte 62, 63 ist ein biegeelastisches Andrückband
70 befestigt, dessen beide Enden jeweils an den freien Ende der zugeordneten Schenkelabschnitte
62, 63 durch Schrauben oder auf andere Weise an den Lagern 72, 73 fixiert sind. Die
freie Länge des Andrückbandes zwischen den Lagern 72, 73 ist größer als der lichte
Abstand der Lager, so dass sich bereits am unbelasteten Andrückband eine in das Innere
des Trägerelementes gerichtete Krümmung derart ausbildet, dass das unbelastete Andrückband
eine dem Werkstück zuzuwendende, weitgehend zylindrisch gekrümmte konkave Andrückfläche
bietet.
[0054] Das Andrückband 70 ist im Beispielsfall ein Band aus Federstahl mit einer typischen
Dicke im Bereich von 0.1 bis 3 mm und einer quer zur Bandrichtung gemessene Breite,
die im Wesentlichen der Breite des Finishbandes 20 entspricht, gegebenenfalls jedoch
auch etwas geringer als die Finishbandbreite sein kann. Die dem Finishband zuzuwendende
Vorderseite 71 des Andrückbandes 70 trägt eine Verrutschsicherung in Form einer Schicht
aus galvanisch gebundenen Diamantkörnern sehr feiner Körnung (beispielsweise D10 oder
D20), die dafür sorgt, dass das anzudrückende Finishband im angedrückten Zustand nicht
gegenüber dem Andrückelement verrutschen kann. Bei anderen Ausführungsformen besteht
das Andrückband im Wesentlichen aus einem Elastomermaterial besteht, das vorzugsweise
durch in Bandrichtung verlaufende inelastische Fasern verstärkt ist.
[0055] Für die Führung des Finishbandes in den Raum zwischen dem Andrückband und der Werkstückoberfläche
hat die Andrückeinrichtung zwei mit gegenseitigem Abstand zueinander angeordnete Umlenkeinrichtungen
91, 92 in Form von zylindrischen Umlenkrollen, die bei der Variante von Fig. 1 an
den jeweiligen Schenkelabschnitten des Trägerelementes gelagert sind, in anderen Fällen
jedoch auch außerhalb des Trägerelementes gesondert drehbar gelagert sein können.
Die Umlenkrollen können gegenüber dem Trägerelement beweglich gelagert sein, um die
Relativposition zwischen Umlenkrollen und Andrückband zu verändern. Das Finishband
wird unter Spannung über die Umlenkeinrichtungen geführt und bildet zwischen den Umlenkeinrichtungen
eine mit einer Bandspannung gespannten Finishbandabschnitt 21. In den gezeigten Arbeitsstellungen
der Andrückeinrichtungen sind die Umlenkrollen an gegenüberliegenden Seiten des Werkstückabschnittes
angeordnet. Durch die Relativposition zwischen den Umlenkeinrichtungen und dem Werkstückabschnitt
wird der Umschlingungswinkel W bestimmt, über den das Finishband an der Werkstückoberfläche
ohne Unterbrechung flächig anliegt.
[0056] Vor der Bearbeitung des Werkstückabschnittes ist das Finishband bei noch abgehobenen
Andrückelementen zwischen Werkstückabschnitt und Andrückelement hindurchgeführt und
liegt normalerweise nur an den Umlenkrollen 91, 92 unter Spannung an. Beim Einwärtsschwenken
der Bearbeitungsarme legt sich dann das gespannte Finishband um den jeweilig zugewandten
Bereich des Werkstückabschnittes, bis das entsprechende Andrückband der Andrückeinrichtung
auf die nach außen gewandte Rückseite des Finishbandes aufgedrückt wird. Unter Einwirkung
der von den Bearbeitungsarmen bereitgestellten Kraft F passt sich das Andrückband
dann unter Änderung seiner Krümmung flexibel dem zu bearbeitenden Durchmesser an und
drückt das zwischen Andrückband und Werkstückoberfläche eingeklemmte Finishband großflächig
in einem einzigen, zusammenhängenden Andrückbereich an den Werkstückabschnitt an.
[0057] Der Vergleich der Fig. 2A und 2B zeigt anschaulich, dass sich dabei in Abhängigkeit
vom Durchmesser des zu bearbeitenden Werkstückabschnittes unterschiedliche Umschlingungswinkel
W und auch unterschiedliche, in Umfangsrichtung gemessene Eingriffslängen L des Finishbandes
ergeben. Die Eingriffslänge ist hierbei die in Umfangsrichtung der Werkstückoberfläche
gemessene Länge, mit der das Finishband unter einem durch das Andrückband erzeugten
Druck an der Werkstückoberfläche anliegt. Die Bandlänge des in Bandrichtung quasi
inelastischen, d.h. dehnungsfesten Andrückbandes zwischen den beiden Festlagern 72
und 73 soll in den Fig. 2A und 2B gleich sein. Bei dem relativ großen Durchmesser
in Fig. 2A ergibt sich ein Umschlingungswinkel W2A und eine Eingriffslänge L2A. Bei
dem im Vergleich dazu wesentlich kleineren Durchmesser des Werkstücks in Fig. 2B ergibt
sich ein etwas größerer Umschlingungswinkel W2B > W2A, wobei jedoch die Eingriffslänge
L2B aufgrund des geringeren Durchmessers des Werkstückabschnittes kleiner ist als
die Eingrifflänge bei größerem Durchmesser (L2B < L2A). Dabei bildet sich im Fall
relativ kleinerer Durchmesser eine stärkere Krümmung der als Andrückfläche dienenden
Vorderseite 71 des Andrückbandes aus als bei größeren Durchmessern. Die von der Werkstückgeometrie
abhängigen Umschlingungswinkel und Eingriffslängen werden von der Steuerung der Finishmaschine
berücksichtigt, um über eine entsprechend vorgegebene Andrückkraft F die gewünschte
Flächenpressung im Eingriffsbereich des Finishbandes einzustellen. Es ist ersichtlich,
dass diese Ausführungsform der Andrückeinrichtung in der Lage ist, sich stufenlos
an Werkstückabschnitte stark unterschiedlicher Durchmesser anzupassen, wobei sowohl
der Umschlingungswinkel W, als auch die Eingriffslänge L in Abhängigkeit vom Durchmesser
des Werkstückabschnittes variieren.
[0058] Mit Hilfe derartiger Andrückeinrichtungen, die sich in einem weiten Durchmesserbereich
an unterschiedliche Werkstückabschnittsdurchmesser anpassen können, kann eine Finishmaschine
aufgebaut werden, bei der alle Finisheinheiten mit identischen Andrückeinheiten ausgestattet
sind. Ein Satz von Finisheinheiten kann dabei an relativ großen Hublagerabschnitten
angreifen, während dazwischenliegende Finisheinheiten mit identischen Andrückeinrichtungen
an im Vergleich dazu im Durchmesser kleineren Hublagerabschnitten angreifen können.
[0059] Selbstverständlich ist es auch möglich, dass mit der derselben Andrückeinrichtung
zunächst ein erster Werkstückabschnitt mit einem ersten Durchmesser und danach (ohne
zwischengeschalteten Werkzeugwechsel), am gleichen Werkstück oder an einem anderen
Werkstück ein zweiter Werkstückabschnitt mit einem vom ersten Durchmesser verschiedenen
zweiten Durchmesser bearbeitet wird, wobei sich die Andrückeinrichtung an die jeweils
unterschiedlichen Durchmesser stufenlos anpasst. Der Durchmesserunterschied darf bei
vielen Ausführungsformen im Bereich von einem oder mehreren Millimetern und/oder im
Bereich von 1 % oder mehr liegen, beispielsweise im Bereich zwischen ca. 50mm und
ca. 60mm, aber auch darüber oder darunter.
[0060] Bei passiven, adaptiven Andrückeinrichtungen bestimmt der Durchmesser des zu bearbeitenden
Werkstückabschnittes die Geometrie des Andrückelementes, wenn dieses in die Andrückstellung
gebracht wird. Dabei passt sich das Andrückelement an die Geometrie des Werkstückabschnittes
an. Solche Andrückeinrichtungen sind daher in erster Linie zur Verbesserung der Oberflächenbeschaffenheit
eines Werkstückabschnittes in Fällen vorgesehen, bei denen eine Formkorrektur nicht
erforderlich und auch nicht gewünscht ist. Eine Formkorrektur, insbesondere für kurzwellige
Fehler, ist jedoch in manchen Fällen möglich, da sich das Stützband nicht in alle
Richtungen gleichmäßig verformen lässt.
[0061] Bei der Ausführungsform einer Andrückeinrichtung 350 in Fig. 3 tragen entsprechende
Elemente die entsprechenden Bezugszeichen wie in den vorangegangenen Figuren, jeweils
aus dem Zahlenbereich zwischen 300 und 399.
[0062] Der Grundaufbau der Andrückeinrichtung 350 mit Trägerelement 360 und Andrückband
370 sowie Umlenkrollen 392, 393 und Festlagern 372, 373 ist im Wesentlichen der gleiche
wie bei den Ausführungsformen gemäß Fig. 1 und 2. Im Unterschied zu jenen Ausführungsformen
sind jedoch an der dem Finishband zuzuwendenden Vorderseite des Andrückbandes drei
in Bandrichtung versetzt angeordnete Andrückelemente 375A, 375B, 375C befestigt, die
aus einem elastisch nachgiebigen Material bestehen, beispielsweise aus einem relativ
harten Elastomermaterial, wie Vulkollan®. Das Andrückband 370 liegt somit in der Arbeitsstellung
nicht direkt an der Rückseite des Finishbandes an, sondern stützt sich über die Andrückelemente
an der Rückseite ab, die wiederum das Finishband an definiert vorgegebenen und in
Umfangsrichtung versetzten Zonen an die Umfangsfläche des Werkstückabschnittes andrücken.
Da die Andrückelemente nur in räumlich begrenzten Bereichen auf das Finishband drücken,
können in diesen Bereichen bei gleichen äußerem Anpressdruck F größere Flächenpressungen
erzeugt werden als bei großflächiger Anlage eines Andrückbandes. Außerdem ist häufig
eine konstantere Flächenpressung möglich. Weiterhin werden die Zuführung von Kühlschmierstoff
und die Späneabfuhr erleichtert.
[0063] In einer nicht bildlich dargestellten Variante ist ein metallisches Andrückband an
seiner dem Finishband zuzuwendenden Vorderseite mit einer Schicht aus einem Elastomermaterial
versehen, so dass ein großflächiger und ununterbrochener Anlagekontakt mit der Finishband-Rückseite
möglich ist.
[0064] In Fig. 4 ist eine Ausführungsform einer Andrückeinrichtung 450 gezeigt, die sich
in Aufbau und Funktion grundsätzlich von den vorherigen Ausführungsformen unterscheidet.
Auch hier hat die Andrückeinrichtung ein im Wesentlichen C-förmiges oder U-förmiges
Trägerelement 460 mit einem massiven Basisabschnitt 461 und zwei werkstückzugewandten
Schenkel 462, 463. Ein metallisches Andrückband 470 ist an zwei mit Abstand zueinander
angeordneten Lagern 472, 473 mit den freien Enden der Schenkel 462, 463 verbunden.
Während der links gezeigte Schenkel 462 ein Festlager 472 für das Andrückelement bietet,
ist der rechts gezeigte Schenkel 463 als Schwenkarm ausgebildet, der sowohl am Basisabschnitt
461, als auch am zugewandten Endabschnitt des Andrückbandes 470 gelenkig gelagert
ist. Hierdurch wird am rechten Schenkel ein Loslager gebildet und der lichte Abstand
der Lagerstellen 472, 473 ist variabel und stellt sich in Abhängigkeit vom Durchmesser
des Werkstückabschnittes ein. Durch diese Konstruktion wird auch sichergestellt, dass
die Eingriffslänge L entlang des Umfangs des Werkstückabschnittes unabhängig vom Durchmesser
im Wesentlichen gleich bleibt, so dass bei gleicher Andrückkraft F an Werkstücken
unterschiedlicher Durchmesser im Wesentlichen die gleiche Flächenpressung für das
Finishband eingestellt werden kann. Der Umschlingungswinkel W ändert sich dagegen
in Abhängigkeit vom Durchmesser des Werkstückabschnittes derart, dass der Umschlingungswinkel
zunimmt, je kleiner der Durchmesser wird.
[0065] Bei dieser Ausführungsform wurde auf Umlenkrollen zur Führung des Finishbandes in
den Bereich zwischen Andrückband 470 und Werkstück verzichtet. Stattdessen sind an
den freien Enden des Andrückbandes Umlenkeinrichtungen 492, 493 in Form von kontinuierlich
gekrümmten Führungsflächen vorgesehen, auf denen das Finishband anliegt und auf denen
es beim Bandtransport in Bearbeitungspausen abgleiten kann. Eine solche Finishbandführung
kann auch bei den oben erläuterten Ausführungsformen anstelle der Umlenkrollen vorgesehen
sein. Umgekehrt können bei der Ausführungsform in Fig. 4 anstelle der angeformten
Führungsflächen auch gesonderte Umlenkrollen vorgesehen sein.
[0066] Die bisher beschriebenen Ausführungsformen sind Beispiele für "passive" Andrückeinrichtungen,
die so konstruiert sind, dass sie sich selbsttätig an den zu bearbeitenden Werkstückdurchmesser
anpassen. Anhand einer Variante der Ausführungsform von Fig. 4 wird nun ein Ausführungsbeispiel
einer "aktiv" einstellbaren Andrückeinrichtung erläutert, die eine Voreinstellung
des wirksamen Krümmungsradius des Andrückbandes über einen großen Durchmesserbereich
(Durchmesserunterschied ΔD z.B zwischen 5 mm bis 10 mm) erlaubt. Hierzu kann die beschriebene
Variante mit dem frei verschwenkbaren Loslager 473 so modifiziert werden, dass auch
das Lager 473 des Andrückbandes ein Festlager wird, wobei jedoch der lichte Abstand
zwischen den Festlagern 472, 473 stufenlos auf unterschiedliche Werte fest eingestellt
werden kann. Beispielsweise kann zwischen dem massiven Basisabschnitt 461 und dem
verschwenkbaren Schenkel 463 eine optionale Verstelleinrichtung 410 in Form eines
längenveränderlichen Stellelementes vorgesehen sein. Das eine Ende des Stellelementes
ist am Basisabschnitt 461 befestigt, das andere Ende am Schwenkhebel 463 mit Abstand
von der Lagerung, mit der der Schwenkhebel 463 am Basisabschnitt 461 befestigt ist.
Mit Hilfe einer Stellschraube oder auf andere Weise kann die Länge des Verstellelementes
410 zwischen seinen Befestigungspunkten am Basisabschnitt 461 und am Schwenkarm 463
verstellt werden, so dass die Lagerstelle 473 in Richtung Festlager 472 zur Verringerung
des gegenseitigen Abstands oder in entgegen gesetzter Richtung zur Erhöhung des gegenseitigen
Abstandes verstellt werden kann. Wird der gegenseitige Abstand der Lagerstellen 472,
473 verringert, so verringert sich auch der Krümmungsradius des Andrückbandes 410,
so dass Werkstückabschnitte mit kleinerem Durchmesser großflächig bearbeitet werden
können. Soll danach ein Werkstückabschnitt mit größerem Durchmesser bearbeitet werden,
so wird mit Hilfe der Stelleinrichtung 410 der lichte Abstand zwischen den Festlagerstellen
472, 473 vergrößert, so dass das Andrückband im Sinne einer Streckung seine Krümmung
vermindert und ein größerer Krümmungsradius eingestellt wird, der dem größeren Werkstückdurchmesser
angepasst wird. Die Betätigung der Verstelleinrichtung 410 kann durch einen Bediener
oder, bei geeigneter Konstruktion der Andrückeinrichtung auch automatisch durch die
Finishvorrichtung selbst durchgeführt werden.
[0067] Anhand der Fig. 5 und 6 werden Andrückeinrichtungen 550 bzw. 650 mit jeweils zwei
mit gegenseitigem Abstand zueinander angeordneten Umlenkeinrichtungen in Form von
Umlenkrollen erläutert, die zur Umlenkung eines unter Spannung über die Umlenkeinrichtung
geführten Finishbandes dienen. Das Finishband bildet zwischen den Umlenkeinrichtungen
einen mit einer Bandspannung gespannten Finishbandabschnitt. Mit Hilfe einer nicht
gezeigten Finishband-Spanneinrichtung kann die Bandspannung des Finishbandes variabel
stufenlos eingestellt werden.
[0068] Wie bei den Ausführungsformen gemäß Fig. 1 bis 3 sind die Umlenkrollen in den gezeigten
Arbeitsstellungen der Andrückeinrichtung an gegenüberliegenden Seiten des Werkstückabschnittes
derart angeordnet, dass der zwischen ihnen aufgespannte Finishbandabschnitt unter
Spannung flächig an der Umfangsfläche des Werkstückabschnittes anliegt. Wie der Vergleich
der Fig. 5A und 5B zeigt, ist dabei der Umschlingungswinkel W, mit dem das Finishband
am Werkstückabschnitt unterbrechungsfrei anliegt, durch die Relativposition zwischen
den Umlenkeinrichtungen 592, 593 und dem Werkstückabschnitt 13 bestimmt in der Weise,
dass sich bei gleichem Durchmesser des Werkstückabschnittes ein größerer Umschlingungswinkel
(Fig. 5B) ergibt, je weiter das Andrückelement in Richtung Werkstückabschnitt verschoben
ist (W5A < W5B). Der Umschlingungswinkel, und damit die Eingriffslänge, ist somit
durch Veränderung der Relativposition zwischen den Umlenkeinrichtungen und dem Werkstückabschnitt
stufenlos einstellbar. Die im Umschlingungsbereich bzw. im Bereich der Eingriffslänge
wirksame Andrückkraft wird bei der Andrückeinrichtung 550 ausschließlich über die
Bandspannung des Finishbandes mit Hilfe der Finishband-Spanneinrichtung eingestellt.
[0069] Zur Erhöhung der spezifischen Flächenpressung und der daraus resultierenden Material-Abtrennrate
können die Umlenkeinrichtungen auch so weit an die Werkstückoberfläche herangeführt
werden, dass sie das Finishband unmittelbar an die Werkstückoberfläche andrücken.
Dies ist in Fig. 6 anhand der Andrückseinrichtung 650 schematisch dargestellt. Bei
Verwendung von nicht-elastischen Rollen, wie sich beispielsweise bei den oben gezeigten
Ausführungsformen verwendet werden können, entstehen auf diese Weise zwei mit Umfangsabstand
zueinander angeordnete Linienkontakte mit erhöhter Flächenpressung, wobei zwischen
den Linienkontakten das Finishband großflächig mit niedrigerer Flächenpressung anliegt.
Bei der Ausführungsform gemäß Fig. 6 bestehen die Umlenkrollen 692, 693 an dem zur
Führung des Finishbandes vorgesehenen Außenabschnitt aus einem elastisch nachgiebigen
Material, beispielsweise aus einem relativ harten Elastomermaterial. In diesem Fall
können durch die übertrieben dargestellte elastische Deformation der Umlenkrollen
mehr oder weniger schmale, flächig ausgedehnte Kontaktzonen erhöhter Flächenpressung
erzeugt werden.
[0070] Die Flächenpressung im Bereich des Umschlingungswinkels wird bei den Varianten mit
frei gespanntem Finishbandabschnitt (siehe Fig. 5A und 5B) durch die
[0071] Zugfestigkeit des Finishbandes begrenzt. Zur Erhöhung der Flächenpressung in diesem
Bereich hat die in Fig. 7 gezeigte Variante einer Andrückeinrichtung 750 ein zwischen
dem Finishband 20 und den rollenförmigen Umlenkeinrichtungen 792, 793 geführtes Stützband
780 zur rückseitigen Abstützung des an dem Werkstückabschnitt 13 anliegenden Finishbandes.
Dieses Stützband bzw. Spannband kann stabiler ausgeführt sein und damit mehr Zugkraft
übertragen, so dass die Flächenpressung im Bereich der Umschlingung dadurch erhöht
werden kann. Das Stützband 780 ist als Endlosband ausgeführt und hat eine Bandbreite,
die geringfügig kleiner ist als die Breite des Finishbandes. Das Stützband wird im
Bereich der Umlenkrollen 792, 793 zwischen deren Außenseite und dem Finishband geführt
und ist an der werkstückabgewandten Seite über zwei beweglich gelagerte Umlenkrollen
795, 796 geführt, die einer Stützband-Spanneinrichtung zur variablen Einstellung der
Bandspannung des Stützbandes zugeordnet sind. Es ist ersichtlich, dass durch Verlagerung
der Umlenkrollen 795, 796 relativ zu den anderen Umlenkrollen 792, 793 die Bandspannung
des Endlosbandes 780 stufenlos variiert werden kann. Das Spannband kann fixiert, d.h.
in Bandrichtung unbeweglich aufgespannt sein, so dass beim Bandtransport des Finishbandes
zwischen einzelnen Bearbeitungsstufen das Finishband relativ zum Spannband an diesem
entlang verschoben wird. Bei der gezeigten Ausführungsform bewegt sich das Stützband
bei einem Bandtransport des Finishbandes gleichläufig mit gleicher Geschwindigkeit
mit diesem mit. Hierzu kann eine gesonderte Transporteinrichtung zum Bewegen des Stützbandes
vorgesehen sein, die beispielsweise eine der Rollen 795, 796 beim Finishbandvorschub
antreibt. Sofern das Finishband beim Bandtransport mit ausreichender Andrückkraft
an dem Stützband anliegt, kann es auch ausreichen, das Stützband passiv beweglich
auszugestalten, so dass das Stützband beim Bandtransport durch das Finishband mitgenommen
wird.
[0072] Bei einer Verfahrensvariante werden das Finishband und das Stützband gleichzeitig
während des Bearbeitungseingriffes langsam weiterbewegt, so dass während einer Bearbeitungsphase
kontinuierlich oder in Stufen frisches, unverbrauchtes Finishband nachgeführt wird.
Hierdurch sind besonders gleichmäßige Bearbeitungsergebnisse erzielbar. Außerdem kann
ein Teil der Späneabfuhr über das Finishband erfolgen, welches abgetragene Späne beim
Weitertransport mitnehmen kann. Zur Erzeugung der Vorschubbewegung des Finishbandes
und des daran anliegenden Stützbandes kann die Drehbewegung des Werkstückabschnitts
13 genutzt werden, indem eine der Rollen 795, 796 mit einer kontrolliert ansteuerbaren
Bremseinrichtung versehen ist, die der Mitnahmekraft des rotierenden Werkstückabschnittes
entgegen wirkt und somit eine Fortbewegung von Finishband/Stützband mit kontrollierter
Geschwindigkeit und ggf. mit Pausen ermöglicht. Es ist auch ein aktiver Antrieb der
koordinierten Vorschubbewegung von Finishband und Stützband während der Bearbeitung
möglich. Hierzu kann mindestens eine der Rollen 795, 796 mit einem entsprechenden
Antrieb, beispielsweise einem Elektromotor verbunden sein, der über die Steuerung
der Bearbeitungsmaschine nach einem vorgebbaren Programm angesteuert werden kann.
Diese kontrollierte Fortbewegung von Finishband und Stützband während einer Bearbeitungsphase
kann unabhängig von der beschriebenen Durchmesseranpassung nützlich sein und auch
bei Andrückeinrichtungen vorgesehen sein, die nicht für eine stufenlose Anpassung
an unterschiedliche Durchmesser eines größeren Durchmesserbereiches ausgelegt sind.
[0073] Bei der Ausführungsform einer Andrückeinrichtung 850 in Fig. 8 sind ähnlich wie bei
den Ausführungsformen der Fig. 1 bis 3 zwei Umlenkrollen 892, 893 vorgesehen, über
deren Relativposition zum Werkstückabschnitt der Umschlingungswinkel bestimmt werden
kann. Die Andrückeinrichtung umfasst außerdem ein Trägerelement 860, das an seiner
werkstückzugewandten Seite eine C-förmige Aussparung hat. Entlang des Umfangs der
Aussparung sind drei mit gegenseitigem Umfangsabstand zueinander angeordnete Andrückelemente
880A, 880B, 880C angebracht. Jedes der Andrückelemente ist gegenüber dem Trägerelement
860 um eine achsparallel zur Werkstückachse ausgerichtete Schwenkachse 881A, 881B,
881C begrenzt verschwenkbar gelagert, wobei diese Verschwenkbarkeit eine im Wesentlichen
radiale Ausrichtung der Andrückelemente zum gekrümmten Werkstückabschnitt erlaubt.
An den werkstückzugewandten Endbereichen der Andrückelemente sind diese mit einer
Elastomerschicht beschichtet, deren werkstückzugewandte Oberfläche eine begrenzt nachgiebige
Andrückfläche bildet, mit der das Finishband an die Werkstückoberfläche angedrückt
wird.
[0074] Durch die pendelnde Lagerung der Andrückelemente wird erreicht, dass sich die Andrückelemente
bei Anlegen der Andrückflächen an die Rückseite des über dem Werkstückabschnitt gespannten
Finishbandes gegenüber diesem Werkstückabschnitt im Wesentlichen radial so ausrichten,
dass die Andrückflächen im Wesentlichen flächig an der Rückseite des Finishbandes
anliegen. Je größer hierbei der Durchmesser des Werkstückabschnittes ist, desto geringer
wird der relative Schrägwinkel zwischen den Andrückelementen. Durch die Verschwenkbarkeit
der Andrückelemente ist eine Anpassung an stark unterschiedliche Werkstückabschnittsdurchmesser
möglich, wobei gleichzeitig durch die Elastizität im Bereich der Andrückflächen erreicht
wird, dass auch bei unterschiedlichen Krümmungen der Werkstückoberfläche jeweils ein
vollflächiger Kontakt zwischen Andrückelement und Finishband vorliegt. Für die Übertragung
der Andruckkräfte ist diese Anordnung relativ starr, so dass mit dieser Variante im
Bereich der Andrückelemente relativ große Flächenpressungen und damit eine hohe Materialabtragsrate
erzielt werden kann. Selbstverständlich können auch mehr als drei Andrückelemente
vorgesehen sein, beispielsweise 5, 7 und 9 Andrückelemente oder mehr. Die Anordnungsdichte
der Andrückelemente muss dabei lediglich berücksichtigen, dass in dem für die Andrückeinrichtung
vorgesehenen Durchmesserbereich ausreichend Spielraum für die gegenseitige Verschwenkung
der Andrückelemente bleibt. Im Bereich der Andrückflächen können die pendelnd aufgenommenen
Andrückelemente auf einen mittleren Durchmesser des angedachten Durchmesserbereichs
vorgeschliffen sein, so dass ausgehend von dieser mittleren Krümmung nur geringfügige
Flächenformanpassungen beim Andrücken erforderlich sind.
[0075] Fig. 9 zeigt eine weitgehend maßstabsgetreue Darstellung einer Andrückeinrichtung
950 für Finishband 20, die zur Bearbeitung von Werkstückabschnitten mit Durchmessern
aus einem Durchmesserbereich zwischen D
MIN = 50mm und D
MAX = 58mm stufenlos anpassbar ist, und zwar im Wesentlichen in der Weise, wie es im
Zusammenhang mit Fig. 2 beschrieben ist. Ein aus Werkszeugstahl gefertigtes Trägerelement
960 hat an seiner dem Werkstückabschnitt 13 zugewandten Seite eine C-förmige Aussparung,
die an beiden Seiten durch Stützabschnitte 961 mit halbzylindrischer Außenkontur begrenzt
wird. An den einander abgewandten Außenseiten der Stützabschnitte befinden sich Klemmeinrichtungen
965 zur klemmenden Fixierung der Enden eines Andrückbandes 970 am Trägerelement 860.
Hierfür haben die Klemmeinrichtungen jeweils einen Aufnahmeschlitz für das jeweils
zugeordnete Ende des Andrückbandes 970 sowie eine Klemmschraube, mit deren Hilfe das
eingeführte Andrückband im Aufnahmeschlitz festgeklemmt werden kann. Im eingeklemmten
Zustand ist das Andrückband so über die halbzylindrisch gekrümmten, als Lagerstellen
dienenden Stützabschnitte in das Innere der Ausnehmung geführt, dass sich am unbelasteten
Andrückband eine in das Innere des Trägerelementes gerichtete Krümmung ausbildet,
wobei die konkavzylindrisch gekrümmte Vorderseite des Andrückbandes als Andrückfläche
für das Finishband 20 dient. Das Andrückband 970 ist ein Federstahlband mit ca. 0,3mm
Materialstärke. Die strichpunktierten Kreise am Werkstückabschnitt 13 repräsentieren
maßstabsgetreu den minimalen Durchmesser 50mm und den maximalen Durchmesser 58mm von
Werkstückabschnitten, die mit Hilfe dieser Andrückeinrichtung bearbeitet werden können.
[0076] Die in den Fig. 10 und 11 gezeigten Andrückeinrichtungen sind für Finishvorrichtungen
vorgesehen, die nicht mit Finishband arbeiten, sondern mit Schleifkörpern (sog. Finishsteinen),
deren mit Schneidmittel besetzten Vorderflächen direkt auf die zu bearbeitende Werkstückoberfläche
aufgedrückt werden. Das Trägerelement 1060 der Andrückeinrichtung 1050 in Fig. 10
hat den gleichen Aufbau wie das Trägerelement 960 aus Fig. 9. Auch die Klemmeinrichtungen
1065 zum Einklemmen der Enden des Andrückbandes 1070 haben den gleichen Aufbau. Das
Andrückband ist ein Federstahlband mit ca. 0,3mm Materialstärke und trägt an seiner
dem Werkstückabschnitt 13 zugewandten Vorderseite drei mit gegenseitigem Abstand angeordnete
Schneidstoffkörper in Form von Diamantleisten 1080, deren Länge in Querrichtung des
Andrückbandes im Wesentlichen der Breite des Andrückbandes in Querrichtung entspricht.
Die Breite der Diamantleisten (gemessen in Längsrichtung des Antriebbandes) ist jeweils
so bemessen, dass der Eingriffswinkel in Umfangsrichtung einer einzigen Diamantleiste
im Bereich zwischen ca. 10° und ca. 20°, beispielsweise bei 15° liegt. Die dem Werkstück
zugewandte Vorderflächen sind jeweils mit einer konkavzylindrischen Profilierung versehen,
so dass jede der Diamantleisten über ihre gesamte Breite an der Werkstückoberfläche
großflächig anliegt. Der gegenseitige Abstand der Diamantleisten ist größer als die
Breite der Diamantleisten in Bandrichtung und kann beispielsweise zwischen 120% und
200% dieser Breite betragen. Die drei Schneidstoffkörper 1070 decken insgesamt einen
Eingriffswinkel von ca. 135° ab. Häufig liegt der Gesamteingriffswinkel zwischen 90°
und 150°. Durch die Biegeelastizität des Andrückbandes ist eine Anpassungsfähigkeit
der Andrückeinrichtung an Werkstückabschnitte unterschiedlichen Durchmessers gegeben,
wobei jedoch darauf zu achten ist, dass bei gegebener Profilierung der abrasiven Vorderseiten
der Schneidstoffkörper bei allen Durchmessern des Durchmesserbereichs ein relativ
großflächiger Arbeitseingriff stattfindet. Dank der großen Zwischenräume zwischen
den einzelnen Schneidstoffkörpern sind die Zuführung von Kühlschmierstoff und die
Späneabfuhr sehr wirkungsvoll möglich, so dass auch bei hohen Andruckkräften und entsprechend
großem Materialabtrag eine störungsfreie Bearbeitung sichergestellt ist.
[0077] Bei der in Fig. 11 dargestellten Andrückeinrichtung 1150 sind das Trägerelement 1160
und die Klemmeinrichtungen 1165 identisch wie bei den Ausführungsformen von Fig. 9
und 10. Auch bei dieser Ausführungsform trägt das Federstahl-Andrückband 1170 an seiner
dem Werkstück zugewandten Vorderseite mehrere Schneidstoffkörper 1180, die auf das
metallische Andrückband beispielsweise aufgelötet oder aufgeklebt sein können. Im
Unterschied zur Ausführungsform von Fig. 10 sind jedoch wesentlich mehr leistenförmige
Schneidstoffkörper vorgesehen, nämlich neuen relativ schmale Diamantleisten, deren
Eingriffswinkel in Umfangsrichtung jeweils deutlich weniger als 10° beträgt. Alternativ
können anstelle der Diamantleisten z.B. auch harte, keramische Honsteine oder Honleisten
verwendet werden. Der gegenseitige Abstand zwischen den Schneidstoffkörpern in Bandrichtung
ist geringer als die Breite der Schneidstoffkörper und kann beispielsweise zwischen
50% und 90% dieser Breite betragen. Der gegenseitige Abstand sollte so bemessen sein,
dass sich die einzelnen Schneidstoffkörper auch bei der größtmöglichen vorgesehenen
Krümmung (kleinstmöglicher vorgesehener Krümmungsradius des Werkstückabschnittes)
im Bereich der Eingriffsseiten nicht berühren. Auch hier kann über den Gesamt-Eingriffsbereich
von beispielsweise 90° bis 150° mit hohen Flächenpressungen gearbeitet werden und
es ist durch die zwischen den Leisten ausgebildeten, in Querrichtung verlaufenden
Kanäle eine wirksame Kühlschmierstoffzufuhr und Späneabfuhr gewährleistet. Da die
dem Werkstück zugewandten, abrasiven Vorderseiten der Schneidstoffkörper jedoch nur
eine relativ geringe Breite in Umfangsrichtung haben, kann hier auf eine Profilierung
zur Anpassung an die Krümmung der Werkstückaußenseite verzichtet werden. Daher sind
solche Ausführungsformen in der Herstellung besonders kostengünstig und können auch
über einen größeren Durchmesserbereich verwendet werden. Die Anpassungsfähigkeit der
Andrückeinrichtung an unterschiedliche Werkstückdurchmesser ist in jedem Fall durch
die Biegeelastizität des Andrückbandes gegeben.
[0078] Fig. 12 zeigt die dem Werkstück zuzuwendende Vorderseite eines metallischen biegeelastischen
Andrückbandes 1270. An der Vorderseite ist ein zweidimensional ausgedehntes Feld von
relativ kleinen, im Wesentlichen quadratischen Schneidmittelzonen 1280 angeordnet,
deren mittlerer Durchmesser im Beispielsfall zwischen 3 und 5 mm beträgt und damit
wesentlich kleiner ist als die Breite B des Andrückbandes quer zur Bandrichtung (hier
ca. 25 bis 30 mm). Die gleichmäßig verteilten Schneidmittelzonen (Schneidmittelpads)
sind kleine Beschichtungsflecken mit galvanisch gebundenen Diamantkörnern, die mit
Hilfe einer durchlöcherten Maske in einem Beschichtungsprozess auf das metallische
Andrückband aufgebracht werden. Bei anderen Ausführungsformen können die Schneidmittelzonen
bzw. Pads auch durch aufgeklebte oder aufgelötete Scheidleistenabschnitte gebildet
sein. Der gegenseitige Abstand der Schneidmittelzonen beträgt z.B. zwischen 3mm und
5mm, so dass ein zweidimensional ausgedehntes Feld von Schneidmittelzonen gebildet
wird, zwischen denen in Längsrichtung und in Querrichtung des Andrückbandes schneidmittelfreie
Kanäle 1285 verlaufen. Der Flächenanteil der Kanäle liegt in einer ähnlichen Größenordnung
wie der Flächenanteil der Schneidmittelzonen, so dass eine zuverlässige Kühlschmierstoffzufuhr
und Späneabfuhr gewährleistet ist. Das Feld von Schneidmittelzonen kann z.B an Stelle
der Schneidkörper 1080 oder 1180 bei den Ausführungsbeispielen in Fig. 10 oder 11
vorgesehen sein.
1. Andrückeinrichtung zum Andrücken von Schneidmittel an Umfangsflächen (12) von im Wesentlichen
zylindrischen Werkstückabschnitten (13) bei einer Finishbearbeitung derart, dass das
Schneidmittel an eine Umfangsfläche über einen Eingriffswinkel mit einer Andrückkraft
angedrückt wird, wobei die Andrückeinrichtung (50, 350, 450, 950, 1050, 1150) zum
Andrücken von Finishband (20) an die Umfangsfläche vorgesehen ist, wobei die Andrückeinrichtung
mindestens ein biegeelastisches Andrückband (70, 370, 470, 970, 1070, 1170) umfasst,
das in Bandrichtung im Wesentlichen inelastisch ist und an zwei mit Abstand zueinander
angeordneten Lagern (72, 73, 372, 373, 472, 473, 961) eines Trägerelementes (60, 360,
460, 960) befestigt ist, und die Andrückeinrichtung zur Bearbeitung von Werkstückabschnitten
unterschiedlicher Durchmesser mit einem Durchmesserunterschied von mindestens 0.1
mm stufenlos anpassbar ist, dadurch gekennzeichnet, dass an einer Vorderseite des Andrückbandes Verrutschsicherungsmittel vorgesehen sind,
die ein Verrutschen des Finishbandes gegenüber dem Andrückband bei angedrückter Andrückeinrichtung
erschweren.
2. Andrückeinrichtung nach Anspruch 1, worin das Andrückband mindestens ein Metallband
(70, 370, 470, 970, 1070, 1170) aus einem federelastischen Metall umfasst, insbesondere
aus Federstahl, wobei das Andrückband (70, 370, 470, 970, 1070, 1170) vorzugsweise
ausschließlich durch ein Metallband gebildet ist.
3. Andrückeinrichtung nach Anspruch 1, worin das Andrückband im Wesentlichen aus einem
Elastomermaterial besteht, das vorzugsweise durch in Bandrichtung verlaufende inelastische
Fasern verstärkt ist.
4. Andrückeinrichtung nach einem der vorhergehenden Ansprüche, worin die Vorderseite
des Andrückbandes mit feinkörnigem Schneidmaterial belegt ist.
5. Andrückeinrichtung nach einem der vorhergehenden Ansprüche, worin an einer Vorderseite
des Andrückbandes eine Schicht aus gummielastischem Material zur Erzeugung einer begrenzten
elastischen Nachgiebigkeit einer Andrückfläche angebracht ist, oder worin an einer
Vorderseite des Andrückbandes (370) mehrere in Bandrichtung versetzt angeordnete Andrückelemente
(375A, 375B, 375C) aus elastisch nachgiebigem Material angebracht sind.
6. Andrückeinrichtung nach einem der vorhergehenden Ansprüche, worin der Durchmesserunterschied
mindestens 1 % beträgt und/oder worin die Andrückeinrichtung (50, 350, 450, 950, 1050,
1150) derart ausgelegt ist, dass in einen Durchmesserbereich mit einem Durchmesserunterschied
von mindestens 0,1mm zwischen einem minimalen und einen maximalen Durchmesser bei
einem mittleren Durchmesser zwischen 20 mm und 70 mm jeder Durchmesser bearbeitbar
ist.
7. Andrückeinrichtung nach einem der vorhergehenden Ansprüche, worin die Andrückeinrichtung
(50, 350, 950, 1050, 1150) so konstruiert ist, dass die stufenlose Anpassung bedingt
durch die Konstruktion der Andrückeinrichtung bei Andrücken der Andrückeinrichtung
an den Werkstückabschnitt selbsttätig erfolgt oder worin die Andrückeinrichtung als
verstellbare Andrückeinrichtung (450) ausgelegt ist und eine Andrückgeometrie der
Andrückeinrichtung mit Hilfe einer Verstelleinrichtung (410) an den Durchmesser des
Werkstückabschnittes stufenlos anpassbar ist.
8. Andrückeinrichtung nach einem der vorhergehenden Ansprüche, worin die Lager (72, 73;
372, 373, 961) am Trägerelement (60, 360, 960) in einem einen festen Abstand zueinander
angeordnet sind.
9. Andrückeinrichtung nach einem der Ansprüche 1 bis 7, worin mindestens eines der Lager
beweglich am Trägerelement (470) angeordnet ist, wobei vorzugsweise eines der Lager
(472) als Festlager ausgebildet ist und das andere Lager (473) beweglich, insbesondere
verschwenkbar am Trägerelement (470) angeordnet ist, und/oder worin der Abstand zwischen
den Lagern mit Hilfe einer Verstelleinrichtung (410) zur Verstellung eines Krümmungsradius
des Andrückbandes verstellbar ist.
10. Andrückeinrichtung nach einem der vorhergehenden Ansprüche, worin die Andrückeinrichtung
zwei mit gegenseitigem Abstand zueinander angeordnete Umlenkeinrichtungen (92, 93;
392, 393; 492, 493) zur Umlenkung eines unter Spannung über die Umlenkeinrichtungen
geführten Finishbandes (20) umfasst, welches zwischen den Umlenkeinrichtungen einen
mit einer Bandspannung gespannten Finishbandabschnitt bildet,
wobei die Umlenkeinrichtungen in einer Arbeitsstellung der Andrückeinrichtung an gegenüberliegenden
Seiten des Werkstückabschnittes (13) derart angeordnet sind, dass der Finishbandabschnitt
unter Spannung über einen durch die Relativposition zwischen den Umlenkeinrichtungen
und dem Werkstückabschnitt bestimmten Umschlingungswinkel flächig an der Umfangsfläche
anliegt, wobei vorzugsweise mindestens eines der Umlenkelemente als Umlenkrolle (92,
93; 392, 393) ausgebildet ist.
11. Andrückeinrichtung nach Anspruch 10, worin der Umschlingungswinkel durch Veränderung
der Relativposition zwischen den Umlenkeinrichtungen und dem Werkstückabschnitt einstellbar
ist.
12. Vorrichtung zur Finishbearbeitung von Umfangsflächen im Wesentlichen zylindrischer
Werkstückabschnitte an Werkstücken mit:
einer Dreheinrichtung zur Erzeugung einer Drehbewegung des Werkstückes um eine Werkstückachse;
einer Oszillationseinrichtung zur Erzeugung einer parallel zur Werkstückachse (11)
ausgerichteten oszillierenden Relativbewegung zwischen dem Werkstück und mindestens
einer Andrückeinrichtung (50A, 50B) zum Andrücken von Schneidmitteln an die Umfangsfläche
(12) derart, dass das Schneidmittel an die Umfangsfläche über einen Eingriffswinkel
mit einer Andrückkraft angedrückt wird;
dadurch gekennzeichnet, dass die Andrückeinrichtung gemäß einem der vorhergehenden Ansprüche ausgelegt ist.
13. Verfahren zur Finishbearbeitung von Umfangsflächen im Wesentlichen zylindrischer Werkstückabschnitte
an Werkstücken, bei dem an einem Finishband vorgesehenes Schneidmittel mittels einer
Andrückeinrichtung über einen Eingriffswinkel mit einer Andrückkraft an die Umfangsfläche
angedrückt wird und zur Erzeugung von Materialabtrag das Werkstück um eine Werkstückachse
gedreht und eine parallel zur Wertstückachse oszillierende Relativbewegung zwischen
dem Werkstück und dem Schneidmittel erzeugt wird, dadurch gekennzeichnet,
dass mindestens eine Andrückeinrichtung nach einem der Ansprüche 1 bis 11 verwendet wird
und dass mit derselben Andrückeinrichtung zunächst ein erster Werkstückabschnitt mit
einem ersten Durchmesser und danach ein zweiter Werkstückabschnitt mit einem vom ersten
Durchmesser verschiedenen zweiten Durchmesser bearbeitet wird, wobei ein Durchmesserunterschied
zwischen dem ersten Durchmesser und dem zweiten Durchmesser mindestens 0,1 mm beträgt
und wobei eine stufenlose Anpassung der Andrückeinrichtung an die Durchmesser erfolgt.
14. Verfahren nach Anspruch 13, worin das Finishband während der Bearbeitung eines Werkstückabschnittes
in Bandlaufrichtung ruht, sodass die für den Materialabtrag erforderliche Schnittgeschwindigkeit
ausschließlich durch die Drehbewegung des Werkstückes und die relative Oszillationsbewegung
zwischen Werkstück und Finishband erzeugt wird.
1. Pressing device for pressing cutting means onto circumferential surfaces (12) of substantially
cylindrical workpiece portions (13) during a finishing operation in such a way that
the cutting means is pressed onto a circumferential surface with a pressing force
over a contact angle, the pressing device (50, 350, 450, 950, 1050, 1150) being provided
for pressing finishing belt (20) onto the circumferential surface, the pressing device
comprising at least one elastically flexible pressing band (70, 370, 470, 970, 1070,
1170), which is substantially inelastic in the band direction and is fastened to two
bearings (72, 73, 372, 373, 472, 473, 961) of a carrier element (60, 360, 460, 960)
that are arranged at a distance from one another, and the pressing device being steplessly
adaptable for the machining of workpiece portions of differing diameters that have
a diameter difference of at least 0.1 mm, characterized in that anti-slip means, which impede slippage of the finishing belt relative to the pressing
band when the pressing device is pressed on, are provided on a front side of the pressing
band.
2. Pressing device according to Claim 1, wherein the pressing band comprises at least
one metal band (70, 370, 470, 970, 1070, 1170) composed of a resilient metal, in particular
of spring steel, the pressing band (70, 370, 470, 970, 1070, 1170) preferably being
constituted exclusively by a metal band.
3. Pressing device according to Claim 1, wherein the pressing band is composed, substantially,
of an elastomer material that is preferably reinforced by inelastic fibers extending
in the band direction.
4. Pressing device according to any one of the preceding claims, wherein the front side
of the pressing band is provided with fine-grain cutting material.
5. Pressing device according to any one of the preceding claims, wherein a layer of rubber-elastic
material is applied on a front side of the pressing band for the purpose of producing
a limited elastic resilience of a pressing surface, or wherein a plurality of pressing
elements (375A, 375B, 375C), which are composed of elastically resilient material
and arranged in an offset manner in the band direction, are applied on a front side
of the pressing band (370).
6. Pressing device according to any one of the preceding claims, wherein the diameter
difference is at least 1 % and/or wherein the pressing device (50, 350, 450, 950,
1050, 1150) is designed in such a way that each diameter can be machined in a diameter
range having a diameter difference of at least 0.1 mm between a minimum and a maximum
diameter in the case of a mean diameter between 20 mm and 70 mm.
7. Pressing device according to any one of the preceding claims, wherein the pressing
device (50, 350, 950, 1050, 1150) is so designed that the stepless adaptation is effected
in a self-acting manner, as a result of the design of the pressing device, upon the
pressing device being pressed onto the workpiece portion or wherein the pressing device
is designed as an adjustable pressing device (450), and a pressing geometry of the
pressing device can be steplessly
adapted to the diameter of the workpiece portion by means of an adjusting device (410).
8. Pressing device according to any one of the preceding claims, wherein the bearings
(72, 73; 372, 373, 961) on the carrier element (60, 360, 960) are arranged at a fixed
distance in relation to one another.
9. Pressing device according to any one of Claims 1 to 7, wherein at least one of the
bearings is arranged so as to be movable on the carrier element (470), preferably
one of the bearings (472) being realized as a fixed bearing and the other bearing
(473) being arranged so as to be movable, in particular pivoting, on the carrier element
(470), and/or wherein the distance between the bearings is adjustable by means of
an adjusting device (410) for adjusting a radius of curvature of the pressing band.
10. Pressing device according to any one of the preceding claims, wherein the pressing
device comprises two deflection devices (92, 93; 392, 393; 492, 493), arranged with
a mutual spacing in relation to one another, for deflecting a finishing belt (20)
guided under tension via the deflection devices, which finishing belt constitutes
a finishing belt portion guided with a belt tension between the deflection devices,
the deflection devices being arranged on opposing sides of the workpiece portion (13),
the pressing device being in a working position, in such a way that the finishing
belt portion, under tension, over a wrap contact angle determined by the relative
position between the deflection devices and the workpiece portion, bears flatly on
the circumferential surface, preferably at least one of the deflection elements being
realized as a deflection roller (92, 93; 392, 393).
11. Pressing device according to Claim 10, wherein the wrap contact angle can be set through
alteration of the relative position between the deflection devices and the workpiece
portion.
12. Apparatus for finishing circumferential surfaces of substantially cylindrical workpiece
portions on workpieces, having:
a rotary device for generating a rotary motion of the workpiece about a workpiece
axis;
an oscillation device for generating an oscillating relative motion, aligned parallelwise
in relation to the workpiece axis (11), between the workpiece and at least one pressing
device (50A, 50B) for pressing cutting means onto the circumferential surface (12)
in such a way that the cutting means is pressed onto the circumferential surface with
a pressing force over a contact angle;
characterized in that the pressing device is designed according to any one of the preceding claims.
13. Method for finishing circumferential surfaces of substantially cylindrical workpiece
portions on workpieces, wherein a cutting means provided on a finishing belt is pressed
onto the circumferential surface, by means of a pressing device, with a pressing force
over a contact angle and, for the purpose of generating removal of material, the workpiece
is rotated about a workpiece axis, and there is generated, oscillating parallelwise
in relation to the workpiece axis, a relative motion between the workpiece and the
cutting means, characterized in that at least one pressing device according to any one of Claims 1 to 11 is used and in that the same pressing device is used to machine firstly a first workpiece portion, of
a first diameter, and subsequently to machine a second workpiece portion, of a second
diameter that differs from the first diameter, a diameter difference between the first
diameter and the second diameter being at least 0.1 mm, and a stepless adaptation
of the pressing device to the diameters being effected.
14. Method according to Claim 13, wherein the finishing belt rests in the belt running
direction during the machining of a workpiece portion, such that the cutting speed
necessary for the removal of material is generated exclusively by the rotary motion
of the workpiece and the relative oscillating motion between the workpiece and the
finishing belt.
1. Dispositif de pressage pour presser des éléments coupants sur des surfaces périphériques
(12) de portions de pièces (13) essentiellement cylindriques lors d'un usinage de
finition, de telle sorte que l'élément coupant soit pressé contre une face périphérique
sur un angle d'engagement avec une force de pression, le dispositif de pressage (50,
350, 450, 950, 1050, 1150) étant prévu pour presser une bande de finition (20) contre
la surface périphérique, le dispositif de pressage comprenant au moins une bande de
pressage (70, 370, 470, 970, 1070, 1170) flexible élastique qui n'est essentiellement
pas élastique dans la direction de la bande et qui est fixée sur deux paliers (72,
73, 372, 373, 472, 473, 961) disposés à distance l'un de l'autre d'un élément de support
(60, 360, 460, 960), et le dispositif de pressage pouvant être adapté en continu pour
l'usinage de portions de pièces de différents diamètres avec une différence de diamètres
d'au moins 0,1 mm, caractérisé en ce que des moyens de protection contre le glissement sont prévus sur un côté avant de la
bande de pressage, lesquels rendent difficile un glissement de la bande de finition
par rapport à la bande de pressage lorsque le dispositif de pressage est pressé.
2. Dispositif de pressage selon la revendication 1, dans lequel la bande de pressage
comprend au moins une bande métallique (70, 370, 470, 970, 1070, 1170) en un métal
élastique à ressort, en particulier en acier à ressort, la bande de pressage (70,
370, 470, 970, 1070, 1170) étant formée de préférence exclusivement par une bande
métallique.
3. Dispositif de pressage selon la revendication 1, dans lequel la bande de pressage
se compose essentiellement d'un matériau élastomère, qui est de préférence renforcé
par des fibres non élastiques s'étendant dans la direction de la bande.
4. Dispositif de pressage selon l'une quelconque des revendications précédentes, dans
lequel le côté avant de la bande de pressage est revêtu de matériau coupant à grains
fins.
5. Dispositif de pressage selon l'une quelconque des revendications précédentes, dans
lequel sur un côté avant de la bande de pressage est appliquée une couche de matériau
en plastique élastomère, pour produire une flexibilité élastique limitée d'une surface
de pressage, ou dans lequel plusieurs éléments de pressage (375A, 375B, 375C) disposés
de manière décalée dans la direction de la bande, en matériau élastiquement flexible,
sont appliqués sur un côté avant de la bande de pressage (370).
6. Dispositif de pressage selon l'une quelconque des revendications précédentes, dans
lequel la différence de diamètre vaut au moins 1% et/ou dans lequel le dispositif
de pressage (50, 350, 450, 950, 1050, 1150) est conçu de telle sorte que chaque diamètre
puisse être usiné dans une plage de diamètres avec une différence de diamètres d'au
moins 0,1 mm entre un diamètre minimal et un diamètre maximal pour un diamètre moyen
compris entre 20 mm et 70 mm.
7. Dispositif de pressage selon l'une quelconque des revendications précédentes, dans
lequel le dispositif de pressage (50, 350, 950, 1050, 1150) est construit de telle
sorte que l'adaptation continue ait lieu automatiquement du fait de la construction
du dispositif de pressage lors du pressage du dispositif de pressage contre la portion
de pièce ou dans lequel le dispositif de pressage est conçu sous forme de dispositif
de pressage réglable (450) et une géométrie de pressage du dispositif de pressage
peut être adaptée en continu à l'aide d'un dispositif de réglage (410) au diamètre
de la portion de pièce.
8. Dispositif de pressage selon l'une quelconque des revendications précédentes, dans
lequel les paliers (72, 73 ; 372, 373, 961) sur l'élément de support (60, 360, 960)
sont disposés à une distance fixe les uns des autres.
9. Dispositif de pressage selon l'une quelconque des revendications 1 à 7, dans lequel
au moins l'un des paliers est disposé de manière déplaçable sur l'élément de support
(470), l'un des paliers (472) étant de préférence réalisé sous forme de palier fixe
et l'autre palier (473) étant disposé de manière mobile, notamment pivotante sur l'élément
de support (470) et/ou dans lequel la distance entre les paliers peut être réglée
à l'aide d'un dispositif de réglage (410) pour le réglage d'un rayon de courbure de
la bande de pressage.
10. Dispositif de pressage selon l'une quelconque des revendications précédentes, dans
lequel le dispositif de pressage comprend deux dispositifs de déviation (92, 93 ;
392, 393 ; 492, 493) disposés à une distance mutuelle l'un de l'autre, pour dévier
une bande de finition (20) guidée sous tension sur les dispositifs de déviation, laquelle
forme entre les dispositifs de déviation une portion de bande de finition tendue avec
une tension de bande,
les dispositifs de déviation étant disposés dans une position de travail du dispositif
de pressage contre des côtés opposés de la portion de pièce (13) de telle sorte que
la portion de bande de finition s'applique sous tension à plat contre la surface périphérique
sur un angle d'enveloppement déterminé par la position relative entre les dispositifs
de déviation et la portion de pièce, au moins l'un des éléments de déviation étant
de préférence réalisé sous forme de poulie de renvoi (92, 93 ; 392, 393).
11. Dispositif de pressage selon la revendication 10, dans lequel l'angle d'enveloppement
peut être ajusté en modifiant la position relative entre les dispositifs de déviation
et la portion de pièce.
12. Dispositif d'usinage de finition de surfaces périphériques de portions de pièces essentiellement
cylindriques de pièces, comprenant :
un dispositif de rotation pour produire un mouvement de rotation de la pièce autour
d'un axe de la pièce ;
un dispositif d'oscillation pour produire un mouvement relatif oscillant orienté parallèlement
à l'axe de la pièce (11) entre la pièce et au moins un dispositif de pressage (50A,
50B) pour presser des éléments coupants contre la surface périphérique (12) de telle
sorte que l'élément coupant soit pressé contre la surface périphérique sur un angle
d'engagement avec une force de pressage ;
caractérisé en ce que le dispositif de pressage est conçu selon l'une quelconque des revendications précédentes.
13. Procédé d'usinage de finition de surfaces périphériques de portions de pièces essentiellement
cylindriques de pièces, dans lequel un élément coupant prévu sur une bande de finition
est pressé au moyen d'un dispositif de pressage sur un angle d'engagement avec une
force de pression contre la surface périphérique et pour produire un enlèvement de
matière la pièce est tournée autour d'un axe de pièce et un mouvement relatif oscillant
parallèlement à l'axe de la pièce est produit entre la pièce et l'élément coupant,
caractérisé en ce
qu'au moins un dispositif de pressage selon l'une quelconque des revendications 1 à 11
est utilisé et en ce qu'avec le même dispositif de pressage, d'abord une première
portion de pièce est usinée avec un premier diamètre et ensuite une deuxième portion
de pièce est usinée avec un deuxième diamètre différent du premier diamètre, une différence
de diamètre entre le premier diamètre et le deuxième diamètre valant au moins 0,1
mm et une adaptation en continu du dispositif de pressage aux diamètres ayant lieu.
14. Procédé selon la revendication 13, dans lequel la bande de finition repose dans la
direction d'avance de la bande pendant l'usinage d'une portion de pièce de telle sorte
que la vitesse de coupe nécessaire pour l'enlèvement de matière soit produite exclusivement
par le mouvement de rotation de la pièce et le mouvement d'oscillation relatif entre
la pièce et la bande de finition.