DE102006015038A1 - Method for machining a workpiece - Google Patents

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Abstract

Das Verfahren dient zur Bearbeitung eines Werkstücks (1) mit einer Werkzeug- oder Produktionsmaschine (2). Mindestens ein Prozessparameter (n) wird auf einen durch einen gewünschten Bearbeitungserfolg bestimmten Basiswert $I1 eingestellt. Der Prozessparameter (n) wird um den Basiswert $I2 variiert. Dadurch kann die Bearbeitungsgenauigkeit erheblich verbessert werden.The method is used to machine a workpiece (1) with a machine tool or production machine (2). At least one process parameter (n) is set to a base value $ I1 determined by a desired processing success. The process parameter (n) is varied by the base value $ I2. This can greatly improve the machining accuracy.

Description

Die Erfindung betrifft ein Verfahren zur Bearbeitung eines Werkstücks mit einer Werkzeug- oder Produktionsmaschine, bei dem mindestens ein Prozessparameter auf einen durch einen gewünschten Bearbeitungserfolg bestimmten Basiswert eingestellt wird.The The invention relates to a method for machining a workpiece a tool or production machine in which at least one Process parameters on one by a desired processing success certain underlying value is set.

Bei Werkzeug- oder Produktionsmaschinen liegt die geforderte Bearbeitungsgenauigkeit heute üblicherweise im Bereich von wenigen μm oder sogar darunter. Diese Genauigkeit wird jedoch oft nicht erreicht, da die hergestellten Werkstücke periodische Unregelmäßigkeiten an den bearbeiteten Oberflächen aufweisen. Ursachen hierfür sind beispielsweise die Anregung einer Eigenfrequenz der verwendeten Werkzeug- oder Produktionsmaschine und periodische Störungen wie eine Unwucht oder eine Instabilität des Bearbeitungsprozesses. Letzteres kommt z.B. beim Bearbeitungsvorgang des spitzenlosen Schleifens (= centerless grinding process) als regeneratives Rattern oder instabile Schleifspaltgeometrie vor.at Tool or production machines is the required machining accuracy today usually in the range of a few microns or even below that. However, this accuracy is often not achieved because the produced workpieces periodic irregularities on the machined surfaces exhibit. Causes for this For example, the excitation of a natural frequency of the used Tool or production machine and periodic disturbances such as an imbalance or instability of the machining process. The latter comes e.g. during the machining process of centerless grinding (= centerless grinding process) as regenerative rattling or unstable Grinding gap geometry before.

Um derartige periodische Unregelmäßigkeiten zu vermeiden, werden die Werkzeug- oder Produktionsmaschinen mechanisch steifer ausgeführt oder regelungstechnische Maßnahmen ergriffen oder die eigentlich zur Erzielung des gewünschten Bearbeitungserfolgs benötigten Werte der Prozessparameter verstellt. Letzteres schränkt den Anwender in einer freien und ausschließlich an den Prozessanforderungen orientierten Parameterwahl ein. Die Versteifung der Werkzeug- oder Produktionsmaschine und die regelungstechnischen Maßnahmen sind aufwändig, und es bestehen außerdem oft physikalische Grenzen.Around such periodic irregularities To avoid, the tool or production machines are mechanical stiffer executed or control measures taken or actually to achieve the desired Processing success needed Values of the process parameters adjusted. The latter restricts the Users in a free and only to the process requirements oriented parameter selection. The stiffening of the tool or Production machine and the control engineering measures are expensive, and there are also often physical limits.

Die Aufgabe der Erfindung besteht deshalb darin, ein Verfahren der eingangs bezeichneten Art anzugeben, das ohne Beeinträchtigung der Anwenderflexibilität eine hohe Bearbeitungsgenauigkeit ermöglicht.The The object of the invention is therefore a method of the initially Specify specified type, without affecting the user flexibility a high Machining accuracy allows.

Diese Aufgabe wird gelöst durch die Merkmale des unabhängigen Patentanspruchs 1. Das erfindungsgemäße Verfahren ist dadurch gekennzeichnet, dass der Prozessparameter um den Basiswert variiert wird.These Task is solved by the characteristics of the independent Claim 1. The method according to the invention is characterized that the process parameter is varied by the base value.

Bei dem erfindungsgemäßen Verfahren werden die periodischen Unregelmäßigkeiten an der bearbeiteten Oberfläche des Werkstücks dadurch unterdrückt, dass die Periodizität der Unregelmäßigkeiten aufgrund der dem Basiswert des Prozessparameters überlagerten Variation durchbrochen wird. Die Variation der Prozessparameter-Einstellung verhindert die Ausbildung der unerwünschten Oberflächen-Unregelmäßigkeiten, sodass eine deutlich höhere Bearbeitungsgenauigkeit erreicht wird. Dabei wird der Anwender nicht in seiner Wahl der Prozessparameter-Einstellung beschränkt. Er kann den Basiswert weiterhin ausschließlich nach den jeweiligen Prozessanforderungen einstellen. Die diesbezügliche Anwendungsflexibilität bleibt in vollem Umfang erhalten. Grundsätzlich können auch mehrere Prozessparameter um ihren jeweiligen Basiswert variiert werden.at the method according to the invention become the periodic irregularities at the machined surface of the workpiece thereby suppressed, that the periodicity the irregularities due to the base value of the process parameter superimposed Variation is broken. The variation of the process parameter setting prevents the formation of unwanted surface irregularities, so a much higher one Machining accuracy is achieved. The user does not limited in its choice of process parameter setting. He can do the underlying continue exclusively according to the respective process requirements. The related application flexibility remains preserved in full. Basically, you can also use several process parameters be varied around their respective underlying.

Vorteilhafte Ausgestaltungen des erfindungsgemäßen Verfahrens ergeben sich aus den Merkmalen der von Anspruch 1 abhängigen Ansprüche.advantageous Embodiments of the method according to the invention arise from the features of the dependent claims of claim 1.

Günstig ist eine Variante, bei der die Variation des Prozessparameters um den Basiswert periodisch vorgenommen wird. Eine periodische oder zyklische Veränderung lässt sich dem Basiswert besonders leicht überlagern. Außerdem ist eine derartige Variation einfach einzustellen und zu kontrollieren.Cheap is a variant in which the variation of the process parameter by the Underlying value is made periodically. A periodic or cyclic change let yourself overlay the underlying very easily. Furthermore Such a variation is easy to set and control.

Vorzugsweise wird das Werkstück an einer Stelle periodisch mehrfach bearbeitet, und wird als der zu variierende Prozessparameter eine Bearbeitungswiederholungsdauer vorgesehen.Preferably becomes the workpiece periodically processed several times in one place, and is called the process parameters to be varied a processing repetition period intended.

Bevorzugt ist es weiterhin, dass das Werkstück gedreht wird, und dass als der zu variierende Prozessparameter eine Drehzahl des Werkstücks vorgesehen wird. Die Drehzahl lässt sich problemlos mit einer Variation versehen. Darüber hinaus eignet sich die Drehzahl besonders gut zur Beeinflussung des Bearbeitungsprozesses.Prefers It is still that the workpiece is rotated, and that as the process parameter to be varied provides a rotational speed of the workpiece becomes. The speed is low easily provided with a variation. Furthermore The speed is particularly suitable for influencing the machining process.

Außerdem wird die Variation vorzugsweise mit einer Variationsperiodendauer vorgenommen, die höchstens 150% einer als Kehrwert der Drehzahl gebildeten Umdrehungsdauer des Werkstücks beträgt. Die Variation des Prozessparameters ist dann schnell genug, um ein Einschwingen der Störung und damit die Ausbildung der unerwünschten periodischen Unregelmäßigkeiten an der bearbeiteten Oberfläche sicher zu verhindern.In addition, will the variation is preferably made with a variation period duration, the maximum 150% of a revolution time formed as reciprocal of the speed of the workpiece is. The variation of the process parameter is then fast enough to one Settling of the disturbance and thus the formation of unwanted periodic irregularities at the machined surface safe to prevent.

Andererseits ist es außerdem bevorzugt, die Variation mit einer Variationsperiodendauer vorzunehmen, die mindestens 50% einer als Kehrwert der Drehzahl gebildeten Umdrehungsdauer des Werkstücks beträgt. So ist gewährleistet, dass die dynamischen Grenzen des Bearbeitungsprozesses nicht überschritten werden. Bei zu schneller Variation des Prozessparameters, also bei einer zu hohen Variationsfrequenz, erfolgt aufgrund der Trägheit des Bearbeitungsprozesses keine (vollständige) Umsetzung mehr. Dann bestünde die Gefahr, dass sich die unerwünschten periodischen Unregelmäßigkeiten an der bearbeiteten Oberfläche doch ausbilden.On the other hand, it is also preferable to make the variation with a variation period duration that is at least 50% of a revolution time of the workpiece formed as reciprocal of the number of revolutions wearing. This ensures that the dynamic limits of the machining process are not exceeded. If the process parameter is varied too quickly, ie if the frequency of variation is too high, no (complete) conversion takes place due to the inertia of the machining process. Then there would be a risk that the unwanted periodic irregularities on the machined surface but educate.

Vorzugsweise wird die Variation weiterhin mit einer Variationsperiodendauer vorgenommen, die ungleich einer als Kehrwert der Drehzahl gebildeten Umdrehungsdauer des Werkstücks ist. Eine zumindest geringfügige Abweichung zwischen der Variationsperiodendauer und der Umdrehungsdauer des Werkstücks oder einem ganzzahligen Vielfachen der Umdrehungsdauer des Werkstücks verhindert die Ausbildung neuer Oberflächen-Unregelmäßigkeiten mit anderen Periodizitäten als bei einem Bearbeitungsprozess ohne Variation des Prozessparameters. Auch diese periodischen Oberflächen-Unregelmäßigkeiten wären unerwünscht.Preferably If the variation continues to be done with a variation period, unlike a revolution time formed as reciprocal of the speed of the workpiece is. An at least minor Deviation between the variation period and the rotation time of the workpiece or an integral multiple of the revolution of the workpiece prevented the formation of new surface irregularities with other periodicities as in a machining process without variation of the process parameter. Also these periodic surface irregularities would be undesirable.

Gemäß einer anderen günstigen Variante wird die Variation mit einer Variationsamplitude vorgenommen, die im Bereich zwi schen 5% und 20% des Basiswerts, insbesondere bei 10% des Basiswerts liegt. Diese besonders günstigen Werte der Variationsamplitude gelten insbesondere für einen Bearbeitungsvorgang mit einem rotierenden Werkstück, vorzugsweise für den Bearbeitungsvorgang des spitzenlosen Schleifens. Dann ist die Variationsamplitude groß genug, um vorteilhafterweise mehrere Perioden der sich ohne Variation des Prozessparameters ausbildenden Oberflächen-Unregelmäßigkeiten abzudecken. Bei einem auf Materialabtrag ausgerichteten Bearbeitungsprozess, wie z.B. einem Schleifprozess, resultiert dann hinsichtlich der Oberflächen-Unregelmäßigkeiten ein besonders guter überschleifender Effekt. Grundsätzlich können sich auch andere Wartebereiche für die Variationsamplitude als besonders günstig erweisen. Dies kann insbesondere vom jeweiligen Bearbeitungsvorgang abhängen. Der jeweils maßgebliche Wertebereich für die Variationsamplitude lässt sich anhand empirischer Untersuchungen der zu unterdrückenden Oberflächen-Unregelmäßigkeiten bei verschiedenen Prozessparameter-Einstellungen ermitteln.According to one other cheap Variant, the variation is made with a variation amplitude, ranging between 5% and 20% of the Underlying, in particular 10% of the underlying. These particularly favorable values of the variation amplitude apply in particular for a machining operation with a rotating workpiece, preferably for the Machining process of centerless grinding. Then the variation amplitude big enough, advantageously several periods of which without variation of the process parameter forming surface irregularities cover. In a material removal-oriented machining process, such as. a grinding process, then results in terms of Surface irregularities a particularly good littering Effect. in principle can There are also other waiting areas for the variation amplitude prove to be particularly favorable. This can be special depend on the respective machining process. The relevant authoritative Value range for the variation amplitude leaves based on empirical studies of the oppressive Surface irregularities determine at various process parameter settings.

Bei einer anderen vorteilhaften Ausgestaltung wird das Werkstück spitzenlos geschliffen. Es hat sich gezeigt, dass bei diesem Bearbeitungsprozess die genannten Oberflächen-Unregelmäßigkeiten besonders häufig und/oder ausgeprägt auftreten. Das erfindungsgemäße Verfahren zur Unterdrückung dieser Störungen lässt sich deshalb beim spitzenlosen Schleifen mit besonderem Vorteil einsetzen. Grundsätzlich kann es jedoch auch bei anderen Bearbeitungsprozessen, beispielsweise bei einem Fräsprozess, zum Einsatz kommen.at In another advantageous embodiment, the workpiece is centerless ground. It has been shown that in this machining process the mentioned surface irregularities especially common and / or pronounced occur. The inventive method for suppression these disorders can be Therefore, use for centerless grinding with particular advantage. in principle However, it can also be used in other machining processes, for example in a milling process, be used.

Günstig ist weiterhin eine Variante, bei der die als zum spitzenlosen Schleifen ausgebildete Werkzeug- oder Produktionsmaschine in einer mittleren Baugröße, d.h. insbesondere mit einem Schleifscheibendurchmesser von bis zu 250 mm, vorgesehen wird. Diese Ausführungsform hat sich hinsichtlich der Oberflächen-Unregelmäßigkeiten bislang als besonders schwer beherrschbar herausgestellt. Das erfindungsgemäße Verfahren bietet hier erstmals Abhilfe. Es kann eine Oberflächengenau igkeit von unter einem μm erreicht werden. Damit bieten Werkzeug- oder Produktionsmaschinen dieser Größe neben einer flexiblen Umrüstbarkeit vergleichbar der kleinerer Maschinen und einer hohen Schleifleistung vergleichbar der größerer Maschinen nun auch eine sehr hohe Bearbeitungsqualität. Damit wird ein neues Marktsegment für derartige Spitzenlos-Schleifmaschinen erschlossen.Cheap is continues a variant in which the as for centerless grinding trained tool or production machine in a medium Size, i. especially with a grinding wheel diameter of up to 250 mm, is provided. This embodiment has been in terms of surface irregularities so far proved to be particularly difficult to control. The inventive method offers here for the first time remedy. It can be a surface accuracy of less than one micron be achieved. This is what tooling or production machines offer this size beside a flexible convertibility comparable to the smaller machines and a high grinding performance comparable to the larger machines now also a very high processing quality. This will be a new market segment for such Centerless grinding machines developed.

Weitere Merkmale, Vorteile und Einzelheiten der Erfindung ergeben sich aus der nachfolgenden Beschreibung von Ausführungsbeispielen anhand der Zeichnung. Es zeigt:Further Features, advantages and details of the invention will become apparent the following description of embodiments with reference to Drawing. It shows:

1 ein Ausführungsbeispiel zur Bearbeitung eines rotierenden Werkstücks mit einer Werkzeugmaschine, 1 an embodiment for machining a rotating workpiece with a machine tool,

2 ein Diagramm eines Zeitverlaufs einer um einen Basiswert variierten Drehzahl des Werkstücks gemäß 1, 2 a diagram of a time course of a varied by a base speed of the workpiece according to 1 .

3 ein Querschnitt eines ohne Variation der Drehzahl bearbeiteten Werkstücks, und 3 a cross section of a machined without variation of the speed workpiece, and

4 ein Querschnitt eines mit Variation der Drehzahl bearbeiteten Werkstücks. 4 a cross section of a machined with variation of the speed workpiece.

Einander entsprechende Teile sind in 1 bis 4 mit denselben Bezugszeichen versehen.Corresponding parts are in 1 to 4 provided with the same reference numerals.

In 1 ein Ausführungsbeispiel einer zum spitzenlosen Schleifen eines Werkstücks 1 ausgebildeten Werkzeugmaschine 2 gezeigt. Von der eine mittlere Baugröße aufweisenden Werkzeugmaschine 2 sind nur die wesentlichsten Komponenten dargestellt. Hierbei handelt es sich um eine antreibende Regelscheibe 3, eine am Werkstück 1 den Materialabtrag vornehmende Schleifscheibe 4 und ein Auflageelement 5. Die Schleifscheibe 4 ist größer als die Regelscheibe 3. Letztere besteht zumindest an ihrer Oberfläche aus einem weichen Material, beispielsweise aus einer Gummimischung. Dieses Material kann auch harte Körner enthalten.In 1 an embodiment of a centerless grinding of a workpiece 1 trained machine tool 2 shown. From the medium size machine tool 2 only the most important components are shown. This is a driving regulating wheel 3 . one on the workpiece 1 the abrasive material removal grinding wheel 4 and a support element 5 , The grinding wheel 4 is bigger than the regulating wheel 3 , The latter consists at least on its surface of a soft material, such as a rubber compound. This material can also contain hard grains.

Das Auflageelement 5, das das zu bearbeitende Werkstück 1 mittels einer schrägen Anlagefläche 6 trägt, befindet sich zwischen der Regelscheibe 3 und der Schleifscheibe 4. Die Anlagefläche 6 fällt zur Regelscheibe 3 ab. Sie ist so angeordnet, dass eine Werkstückdrehachse 7 über einer gedachten Verbindungslinie 8 zwischen einer Drehachse 9 der Regelscheibe 3 und einer Drehachse 10 der Schleifscheibe 4 liegt. Die Drehachsen 7, 9 und 10 sind nahezu parallel zueinander.The support element 5 , which is the workpiece to be machined 1 by means of an inclined contact surface 6 is located between the regulating wheel 3 and the grinding wheel 4 , The contact surface 6 falls to the rule wheel 3 from. It is arranged so that a workpiece axis of rotation 7 over an imaginary connecting line 8th between a rotation axis 9 the regulating wheel 3 and a rotation axis 10 the grinding wheel 4 lies. The axes of rotation 7 . 9 and 10 are almost parallel to each other.

Im Folgenden wird auch unter Bezugnahme auf 2 bis 4 die Funktionsweise der Werkzeugmaschine 2 beschrieben.The following is also with reference to 2 to 4 the functioning of the machine tool 2 described.

Die Werkzeugmaschine 2 schleift das Werkstück 1 spitzenlos. Hierbei handelt es sich um eine Rundschleifbearbeitung, insbesondere um eine Außenrundschleifbearbeitung.The machine tool 2 grinds the workpiece 1 centerless. This is a cylindrical grinding, in particular an external cylindrical grinding.

Im Gegensatz zum Rundschleifverfahren zwischen Spitzen, wird das Werkstück 1 beim spitzenlosen Schleifen nicht gesondert fixiert und benötigt daher auch keine Ansenkungen oder Halterungen an den Enden. Stattdessen wird das Werkstück 1 einfach in die Werkzeugmaschine 2 eingebracht, indem es mit seiner Oberfläche zwischen die Anlagefläche 6 des Auflageelements 5 und die Regelscheibe 3 eingelegt wird. Aufgrund des schrägen Verlaufs der Anlagefläche 6 wird das Werkstück 1 zwischen dem Auflageelement 5 und der Regelscheibe 3 eingeklemmt und damit fixiert.In contrast to the cylindrical grinding process between tips, the workpiece becomes 1 not fixed separately when centerless grinding and therefore requires no countersinks or brackets at the ends. Instead, the workpiece becomes 1 just in the machine tool 2 introduced by placing it with its surface between the contact surface 6 of the support element 5 and the regulating wheel 3 is inserted. Due to the oblique course of the contact surface 6 becomes the workpiece 1 between the support element 5 and the regulating wheel 3 clamped and thus fixed.

Das weiche ggf. mit harten Körnern versetzte Material der Regelscheibe 3 gewährleistet einen guten Reib- oder Kraftschluss zum Werkstück 1, sodass die Regelscheibe 3 das Werkstück 1 auf eine einstellbare Umdrehungsgeschwindigkeit n (= Drehzahl) mit einer Umdrehungsdauer Tn bringen kann. Das Werkstück 1 dreht sich dann zwischen der Regelscheibe 3 und der Schleifscheibe 4, die schneller rotiert als die Regelscheibe 3 und vor allem auch deutlich schneller als das Werkstück 1. Aufgrund der höheren Umdrehungsgeschwindigkeit schleift die Schleifscheibe 4 das Werkstück 1 auf ein durch den Abstand (= Schleifspalt) zwischen den beiden Scheiben 3 und 4 vorgebbares Schleifmaß ab.The soft material of the regulating wheel, possibly mixed with hard grains 3 ensures a good friction or adhesion to the workpiece 1 so the regulating wheel 3 the workpiece 1 to an adjustable rotational speed n (= speed) with a rotation time T n can bring. The workpiece 1 then turns between the regulating wheel 3 and the grinding wheel 4 that rotates faster than the regulating wheel 3 and above all, much faster than the workpiece 1 , Due to the higher rotational speed, the grinding wheel drags 4 the workpiece 1 on one by the distance (= grinding gap) between the two disks 3 and 4 predeterminable grinding size.

Bei Vorgabe einer konstanten Umdrehungsgeschwindigkeit n für das Werkstück 1 kann es vorkommen, dass am Ende des mit der Werkzeugmaschine 2 durchgeführten Bearbeitungsprozesses eine Oberfläche des Werkstücks 1 resultiert, die eine periodische Unregelmäßigkeit aufweist. Ein Ausführungsbeispiel eines so hergestellten Werkstücks 11 ist in 3 in Querschnittsdarstellung gezeigt. Das Werkstück 11 hat eine zyklische oberflächen-Störung mit insgesamt 14 Störungsperioden in Umfangsrichtung. Diese periodischen Oberflächen-Unregelmäßigkeiten führen dazu, dass nur eine begrenzte Bearbeitungsgenauigkeit erreicht wird. Der Rundheitsfehler, der zwischen der maximalen und der minimalen Abweichung von der in 3 mit eingetragenen ideal runden Querschnittsgeometrie bestimmt wird, liegt bei 5,11 μm. Dieser Rundheitsfehler ist für viele Anwendungen zu groß.Given a constant rotational speed n for the workpiece 1 It may happen that at the end of the machine tool 2 performed machining process, a surface of the workpiece 1 results, which has a periodic irregularity. An embodiment of a workpiece produced in this way 11 is in 3 shown in cross-sectional view. The workpiece 11 has a cyclic surface disorder with total 14 Disturbance periods in the circumferential direction. These periodic surface irregularities result in only a limited machining accuracy being achieved. The roundness error between the maximum and the minimum deviation from the in 3 is determined with registered ideal round cross-sectional geometry, is 5.11 microns. This roundness error is too big for many applications.

Um solche periodischen Oberflächen-Unregelmäßigkeiten zu vermeiden und um eine Bearbeitungsgenauigkeit von unter einem μm zu erreichen, wird mindestens einer von mehreren Prozessparametern pi(t) so eingestellt, dass er sich aus einem durch den gewünschten Bearbeitungserfolg bedingten und vom Bediener entsprechend den Prozessanforderungen oder seinem Ermessen vorgebbaren Basiswert p i und einem dem Basiswert p i additiv überlagerten periodischen Variationsanteil Δpi(t) zusammensetzt. Es gilt also:

Figure 00070001
In order to avoid such periodic surface irregularities and to achieve a processing accuracy of less than one micron, at least one of a plurality of process parameters p i (t) is set to be determined by the desired processing success and by the operator according to process requirements his underlying asset p i and one of the underlying p i additive overlaid periodic variation component Δp i (t) composed. It therefore applies:
Figure 00070001

Durch diese Überlagerung eines Variationsanteils wird verhindert, dass der Prozess auf eine ein zyklisches Fehlermuster, wie z.B. den Rundheitsfehler gemäß 3, hervorrufende Schwingung einschwingt.This overlay of a variation component prevents the process from responding to a cyclic error pattern, such as the roundness error according to FIG 3 , resonating vibration.

Als so eingestellter Prozessparameter pi(t) kommt beim spitzenlosen Schleifen beispielsweise die in 2 über der Zeit t aufgetragene Umdrehungsgeschwindigkeit n des Werkstücks 1 in Frage. Im gezeigten Ausführungsbeispiel ist ein über der Zeit t etwa konstanter Basiswert n von 680 U/min vorgesehen, dem ein sinusförmiger Variationsanteil Δn(t) gemäß

Figure 00080001
mit einer Variationsperiodendauer T von etwa 0,1 s und mit einer Variationsamplitude A von etwa 68 U/min überlagert ist. Kittels Kehrwertbildung erhält man aus der Variationsperiodendauer T von etwa 0,1 s eine Variationsfrequenz f von etwa 10 Hz. Dem Basiswert n von 680 U/min entspricht eine Umdrehungsdauer Tn von etwa 0,0015 min = 0,09 s = 90 ms. Die Variationsperiodendauer T und die Umdrehungsdauer Tn liegen also in der gleichen Größenordnung. Sie unterscheiden sich aber voneinander. Die Variationsamplitude A ist so groß gewählt, dass aufgrund der gezielt vorgesehenen Variation der Umdrehungsgeschwindigkeit n möglichst viele der in 3 beispielhaft gezeigten Oberflächen-Störungsperioden in Umfangsrichtung erfasst und damit abgeschliffen oder an der Ausbildung gehindert werden.As a set process parameter p i (t) comes in centerless grinding, for example, the in 2 over the time t applied rotational speed n of the workpiece 1 in question. In the exemplary embodiment shown, an over time t approximately constant base value n of 680 rpm provided with a sinusoidal variation component Δn (t) according to
Figure 00080001
with a variation period T of about 0.1 s and with a variation amplitude A of about 68 rpm is superimposed. Kittel's inverse is obtained from the variation period T of about 0.1 s, a variation frequency f of about 10 Hz. The base value n of 680 rpm corresponds to a revolution duration T n of about 0.0015 min = 0.09 s = 90 ms. The variation period T and the rotation time T n are therefore of the same order of magnitude. But they are different from each other. The variation amplitude A is chosen so large that due to the specifically provided variation of the rotational speed n as many as possible in 3 Example shown surface disturbance periods are detected in the circumferential direction and thus abraded or prevented from forming.

Ein Ausführungsbeispiel eines mit zyklisch variierter Umdrehungsgeschwindigkeit n hergestellten Werkstücks 12 ist in 4 in Querschnittsdarstellung gezeigt. Im Gegensatz zum Werkstück 11 hat das Werkstück 12 keine vergleichbare zyklische Oberflächen-Störung. Die Bearbeitungsgenauigkeit ist wesentlich besser. Der geforderte Wert von einem μm wird eingehalten. Der beim Ausführungsbeispiel gemäß 4 erzielte Rundheitsfehler liegt bei nur 0,72 μm. Hierbei ist zu beachten, dass für die Darstellungen gemäß 3 und 4 unterschiedliche Skalierungen, nämlich 2,0 μm bzw. 0,5 μm, vorgesehen sind. Neben der ideal runden Querschnittsgeometrie ist in 3 und 4 die jeweils real erzielte Querschnittskontur 13 bzw. 14 des Werkstücks 11 bzw. 12 wiedergegeben.An embodiment of a workpiece produced with cyclically varied rotational speed n 12 is in 4 shown in cross-sectional view. Unlike the workpiece 11 has the workpiece 12 no comparable cyclic surface disorder. The machining accuracy is much better. The required value of one μm is maintained. In the embodiment according to 4 achieved roundness error is only 0.72 microns. It should be noted that for the representations according to 3 and 4 different scales, namely 2.0 microns or 0.5 microns, are provided. In addition to the ideally round cross-sectional geometry is in 3 and 4 the respective real cross-sectional contour 13 respectively. 14 of the workpiece 11 respectively. 12 played.

Claims (10)

Verfahren zur Bearbeitung eines Werkstücks (1; 12) mit einer Werkzeug- oder Produktionsmaschine (2), bei dem a) mindestens ein Prozessparameter (n) auf einen durch einen gewünschten Bearbeitungserfolg bestimmten Basiswert (n) eingestellt wird, dadurch gekennzeichnet, dass b) der Prozessparameter (n) um den Basiswert (n) variiert wird.Method for processing a workpiece ( 1 ; 12 ) with a tool or production machine ( 2 ), in which a) at least one process parameter (s) is based on an underlying value determined by a desired processing result ( n ), characterized in that b) the process parameter (s) around the base value ( n ) is varied. Verfahren nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass die Variation des Prozessparameters (n) um den Basiswert (n) periodisch vorgenommen wird.Method according to Claim 1, characterized in that the variation of the process parameter (s) by the base value ( n ) is made periodically. Verfahren nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, dass das Werkstück (1; 12) an einer Stelle periodisch mehrfach bearbeitet wird, und dass als der zu variierende Prozessparameter eine Bearbeitungswiederholungsdauer (Tn) vorgesehen wird.Method according to claim 1 or 2, characterized in that the workpiece ( 1 ; 12 ) is periodically processed multiple times at one point, and that a processing repetition period (T n ) is provided as the process parameter to be varied. Verfahren nach Anspruch 3, dadurch gekennzeichnet, dass das Werkstück (1; 12) gedreht wird, und dass als der zu variierende Prozessparameter eine Drehzahl (n) des Werkstücks (1; 12) vorgesehen wird.Method according to claim 3, characterized in that the workpiece ( 1 ; 12 ), and that as the process parameter to be varied, a rotational speed (n) of the workpiece ( 1 ; 12 ) is provided. Verfahren nach Anspruch 2 und 4, dadurch gekennzeichnet, dass die Variation mit einer Variationsperiodendauer (T) vorgenommen wird, die höchstens 150% einer als Kehrwert der Drehzahl (n) gebildeten Umdrehungsdauer (Tn) des Werkstücks (1; 12) beträgt.Method according to Claims 2 and 4, characterized in that the variation is carried out with a variation period (T) which does not exceed 150% of a revolution duration (T n ) of the workpiece formed as reciprocal of the rotational speed (n) ( 1 ; 12 ) is. Verfahren nach Anspruch 2 und 4, dadurch gekennzeichnet, dass die Variation mit einer Variationsperiodendauer (T) vorgenommen wird, die mindestens 50% einer als Kehrwert der Drehzahl (n) gebildeten Umdrehungsdauer (Tn) des Werkstücks (1; 12) beträgt.Method according to claim 2 and 4, characterized in that the variation is carried out with a variation period (T) which is at least 50% of a revolution duration (T n ) of the workpiece (T n ) formed as reciprocal of the rotational speed (n). 1 ; 12 ) is. Verfahren nach Anspruch 2 und 4, dadurch gekennzeichnet, dass die Variation mit einer Variationsperiodendauer (T) vorgenommen wird, die ungleich einer als Kehrwert der Drehzahl (n) gebildeten Umdrehungsdauer (Tn) des Werkstücks (1; 12) ist.Method according to Claims 2 and 4, characterized in that the variation is carried out with a variation period (T) which is different from a revolution duration (T n ) of the workpiece formed as reciprocal of the rotational speed (n) ( 1 ; 12 ). Verfahren nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass die Variation mit einer Variationsamplitude (A) vorgenommen wird, die im Bereich zwischen 5% und 20% des Basiswerts (n), insbesondere bei 10% des Basiswerts (n) liegt.Method according to claim 1, characterized in that the variation is carried out with a variation amplitude (A) ranging between 5% and 20% of the base value (A). n ), in particular at 10% of the Underlying ( n ) lies. Verfahren nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass das Werkstück (1; 11; 12) spitzenlos geschliffen wird.Method according to claim 1, characterized in that the workpiece ( 1 ; 11 ; 12 ) is ground without centering. Verfahren nach Anspruch 9, dadurch gekennzeichnet, dass die Werkzeug- oder Produktionsmaschine (2) in einer mittleren Baugröße vorgesehen wird.Method according to claim 9, characterized in that the tool or production machine ( 2 ) is provided in a medium size.
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