DE69009890T2

DE69009890T2 - Verfahren und einrichtung zum feinbearbeiten und supfinieren.

Info

Publication number: DE69009890T2
Application number: DE69009890T
Authority: DE
Inventors: Heinz Schmitz
Original assignee: SUPFINA MASCHF HENTZEN
Current assignee: SUPFINA MASCHF HENTZEN
Priority date: 1989-02-23
Filing date: 1990-02-22
Publication date: 1994-09-22
Anticipated expiration: 2010-02-23
Also published as: EP0411095B1; EP0411095A1; JPH03504945A; WO1990009870A1; US5447463A; US5245793A; DK0411095T3; ES2056448T3; DE69009890D1; ATE107213T1

Description

Die Erfindung betrifft ein Verfahren zum Feinstbearbeiten oder Mikrofinishen einer Werkstückoberfläche, insbesondere anwendbar für bewegte Werkstückoberflächen, bei dem mittels eines Werkzeugs, das relativ dazu bewegt wird und eine Vielzahl von geometrisch unbestimmten Schneiden aufweist, Material abgetragen wird, wobei das Werkzeug auf die Werkstücksoberfläche mit einem bestimmten Anpreßdruck zugestellt wird. Die Erfindung betrifft außerdem eine Vorrichtung zur Durchführung des Verfahrens zum Mikrofinishen bewegter Werkstücksoberflächen mit einer Bewegungseinrichtung zum Erzeugen einer kurzhubigen Oszillations- oder Rotationsrelativbewegung zwischen dem Werkstück und dem Werkzeug (Kurzhubhonen oder Feinstpolieren), wobei normal zur Bearbeitungsebene zwischen dem Werkstück und dem Werkzeug eine einstellbare Zustellvorrichtung angeordnet ist, mit der das Werkzeug in Richtung auf das Werkstück und weg von diesem bewegbar ist und bei der im Kraftfluß der zur Bearbeitung des Werkstücks notwendigen Kräfte eine Meßvorrichtung zum Messen einer der Zerspankraft proportionalen Größe angeordnet ist.
In der DE-OS 35 33 082 ist beschrieben, beim Kurzhubhonen oder Superfinishen den Honstein mit einem bestimmten Anpreßdruck auf die zu bearbeitende Fläche eines rotationssymmetrischen Werkstücks aufzusetzen. Dies führe zu einem bestimmten Werkstückabtrag bei gleichzeitiger Glättung. Weiter heißt es, daß dort, wo nur ein geringer Anpreßdruck aufgebracht werde, der Werkstoffabtrag ebenfalls relativ gering sei und im wesentlichen nur eine Glättung der Werkstückoberfläche erfolge. Danach komme es zu dem sog. "Ausklinkeffekt", weil die glatte Oberfläche des Werkstücks nicht mehr in der Lage sei, stumpf gewordenes Korn aus dem Steingefüge des Werkzeuges herauszureißen. Werde der Anpreßdruck aber wesentlich erhöht, so werde zwar ein kontinuierlicher Eingriff des Honsteins mit dem Werkstück erzwungen, weil es zu einer kontinuierlichen Selbstaufschärfung des Honsteins komme, jedoch erfolge nicht die erwünschte Glättung. Von dem letzterwähnten Nachteil abgesehen kann ein hoher Anpreßdruck auch aus anderen Gründen nachteilig sein. Demnach betrifft die vorliegende Erfindung auch das Microfinishen von Werkstückoberflächen, wie sie mit sog. Superfinish-Maschinen oder mit Superfinish- Geräten durchgeführt wird. Diese Bearbeitungsart liegt auf dem Gebiet des Kurzhubhonens und ist ein Verfahren zur Verbesserung der Oberflächengüte oder der Maßgenauigkeit sowie zum Herstellen einer definierten Formverbesserung des Werkstücks. Bei diesem Verfahren wird ein Zerspanen oder Abtragen mit einer undefinierten Schneidkante durchgeführt.
Diese Oberflächenbearbeitung gehört in die gleiche Kategorie wie das Schleifen oder das Läppen. Das Kurzhubhonverfahren hat im Gegensatz zum Schleifverfahren, bei denen rotierende Werkzeuge zum Erreichen eines Werkstoffabtrages eingesetzt werden und im Gegensatz zu den Läppverfahren, bei denen zum Erreichen eines Werkstoffabtrages lose aufgebrachtes Material verwendet wird, folgende charakteristische Merkmale:
Ein oszillierender Honstein wird mit einer definierten Kraft gegen eine bewegte Werkstückoberfläche gedrückt, wobei, durch die Schleifwirkung des Honsteins bedingt, an der Werkstückoberfläche ein Werkstoffabtrag erfolgt. Während des Abtragvorgangs nimmt die Rauhheit des Werkstücks sehr schnell ab. Gleichzeitig wird durch die Werkstückoberfläche aber auch die Honsteinoberfläche beeinflußt, wodurch der Honstein verschleißt. Beim Honen wird zwischen Langhubhonen und Kurzhubhonen unterschieden. Das Langhubhonen oder Ziehschleifen wird vielfach auch einfach als "Honen" bezeichnet, was die Unterscheidung beider Bearbeitungsarten erschwert. Das Kurzhubhonen ist auch unter den Bezeichnungen "Feinhonen", "Superfinishen" oder "Microfinishen" bekannt. Beim Kurzhubhonen unterscheiden sich die verfahrensspezifische Kinematik und die daraus resultierenden technologischen Abtragsmechanismen zwischen dem Werkzeug und dem Werkstück in starkem Maße von den Eigenschaften des Langhubhonens. Demnach müssen diese beiden Verfahren deutlich voneinander unterschieden werden. Das Kurzhubhonen unterscheidet sich vom Langhubhonen zum einen durch einen weitaus geringerer Oszillationshub (0,5 mm bis 7 mm gegenüber Hüben von 30 mm und mehr) und zum anderen durch eine höhere Oszillationsfrequenz.
Ein weiterer wesentlicher Unterschied zwischen den beiden Verfahren liegt darin, daß beim Kurzhubhonen primär die Oberflächenverbesserung im Vordergrund steht, wohingegen beim Langhubhonen neben der Oberflächenverbesserung auch noch ein möglichst großer Werkstoffabtrag pro Zeiteinheit erwünscht ist. Zwangsläufig ergibt sich aufgrund des größeren Werkstoffabtrags pro Zeiteinheit beim Langhubhonen eine wesentlich größere Rauhigkeit als beim Kurzhubhonen. Im Gegensatz zum bisherigen Kurzhubhonen nach dem Stand der Technik kann beim Langhubhonen sowohl kraftschlüssig als auch formschlüssig gearbeitet werden. Die formschlüssige Arbeitsweise beim Langhubhonen erlaubt gegenüber der kraftschlüssigen eine bessere Formkorrektur. Dies war bisher beim Kurzhubhonen nicht möglich.
Während das Langhubhonen überwiegend oder nur für die Innenbearbeitung zylindrischer oder ähnlicher Bohrungen eingesetzt wird, wobei dem Längshub in Bohrungsachsrichtung noch eine Drehbewegung des Werkzeugs überlagert ist, wird das Kurzhubhonverfahren überwiegend für die Außenbearbeitung rotationssymmetrischer Werkstücke wie z.B. Rollen und Wellen, nicht rotationssymmetrischer Werkstücke wie z.B. Nocken und Exzenter, für die Oberflächenbearbeitung ebener Flächen wie z.B. Führungsbahnen und gerade Kanten oder Lineale und für die Innen- und Außenbearbeitung von Laufbahnen von Kugellagerinnen- und Kugellageraußenringen eingesetzt.
Bei keinem Anwendungsgebiet des Kurzhubhonens, sei es Kurzhubhonen zwischen Spitzen oder spitzenlos im Einstechverfahren oder Durchlaufverfahren oder bei der Profilbearbeitung oder der Flächenbearbeitung ist es bislang möglich, neben der Verbesserung der Oberflächengüte und der Verbesserung der Maßgenauigkeit eine reproduzierbare definierte Änderung der Form des Werkstücks herbeizuführen. Ein Grund hierfür ist, daß bei allen Verfahrensvarianten das Werkzeug nachgiebig und kraftschlüssig gegen das Werkstück gedrückt wird und keine Zwangsführung in Zustellrichtung besitzt. Ein anderer Grund wird darin gesehen, daß sich bei sonst gleichbleibenden technologischen Parametern ein maximaler Werkstoffabtrag einstellt, der lediglich von der Werkzeugspezifikation und der Ausgangsrauhtiefe des Werkstücks abhängt. Dieses Phänomen, das in der Fachliteratur mit "Ausklinkeffekt" bezeichnet wird, tritt immer dann auf, wenn sich im Verlauf der Bearbeitung eine gewisse minimale Rauhigkeit eingestellt hat. Genau zu diesem Zeitpunkt hat sich die Schneidfläche des Honsteins derart geglättet, daß sie nicht mehr schneidet und somit kein weiteres Werkstückmaterial abtragen kann. Ist also eine bestimmte Glättung der Werkstückoberfläche erreicht, so verringert sich der Werkstoffabtrag sehr stark und geht schnell gegen nahezu Null.
Dies in verschiedenen Forschungsversuchen beobachtete Verhalten des "Ausklinkeffekts" des Honsteins ist auf ein Abstumpfen der Schneidkörner zurückzuführen, die infolge der Glätte der Werkstückoberfläche nicht mehr aus der Bindung herausgebrochen und durch neue schneidfähige Körner ersetzt werden können. Hinzu kommt, daß das Spülmittel infolge der großflächigen Kontaktfläche zwischen dem Werkstück und dem Honstein nicht in der Lage ist, die abgetragenen Späne des Werkstücks und den Steinabrieb aus den Poren zu entfernen, so daß sich eine passive Schicht zwischen Werkstück und Honstein bildet.
Ein Nachteil besteht in der Ungewißheit, nach welchem Werkstoffabtrag der "Ausklinkeffekt" eintritt. Dieser ist abhängig von zahlreichen Einflußgrößen, insbesondere von der Ausgangsrauhtiefe des unbearbeiteten Werkstücks. Diese kann auch bei Massenteilen durchaus weit streuen (z.B Unterschiede zwischen den Abrichtzyklen einer Schleifscheibe), so daß der durch den Honstein abgetragene Werkstoffabtragsgrad unterschiedlich ist. Die Folge sind Durchmesserunterschiede der feinstbearbeiteten Werkstücke, die größer sein können als die Durchmesserunterschiede, die bei Vorbearbeitungsstationen auftreten.
Das labile Verhalten des Honsteins ist besonders nachteilig bei der Einstechbearbeitung zylindrischer Teile. Hier schwingt der Honstein über den Rand des Werkstücks hinaus und schärft sich hier länger auf als in der Mitte. Hierdurch entstehen Mantellinien mit abfallenden Enden. Diese Erscheinung ist besonders ausgeprägt bei Teilen mit Einstichen oder Nuten, wie Steuerkolben, bei welchen die geforderten geraden Mantellinien kaum zu erreichen sind.
Es ist deshalb bereits versucht worden, den Zustellweg des Honsteins durch einen einstellbaren Anschlag zu begrenzen (DE-OS 35 33 082 und vgl. auch die in dieser Schrift zitierte Literatur und Abhandlung des "Ausklinkens" und "Selbstaufschärfens"). Wie sich in der Praxis inzwischen gezeigt hat, kann ein solcher einstellbarer Anschlag aber weder das Ausklinken noch das Selbstaufschärfen verhindern, da zwischen dem Eintreten dieser Phänomene an der Bearbeitungsstelle und dem Verstellen des Anschlags keine Beziehung besteht.
Neben der oben erwähnten DE-A-35 33 082 wird auch auf die frühere Anmeldung DE-A-36 18 274 des Anmelders, welche den nächstkommenden Stand betrifft, verwiesen, sowie auf den Stand der Technik der US-A-4,558,527, welche aber nicht zu vollkommen zufriedenstellende Lösungen unter strengen oder allgemein üblichen Erfordernissen führen.
Die DE-A-36 18 274, die den nächstkommenden Stand der Technik darstellt, betrifft eine Zustellvorrichtung für ein eine Gewindespindel verwendende Werkzeugmaschine. Wenn das Werkzeug einen vorbestimmten Druck am Werkstück erreicht hat, wird die Zustellbewegung gestoppt. Diese Zustellvorrichtung gewährleistet, daß ein bestimmter Druck nicht überschritten wird und daß der Druck konstant gehalten wird. Wird jedoch auf das Werkzeug ein konstanter Druck ausgeübt, dann setzt sich das Werkzeug zu und die Schneidkanten des Honsteins werden so stumpf, daß sie nicht länger schneiden und demnach das Werkstück nicht weiter abgetragen wird.
Die grundlegende Aufgabe der vorliegenden Erfindung besteht darin, ein Oberflächenbearbeitungsverfahren bereitzustellen, bei dem die bisher üblichen vielstufigen Verfahren, bei denen die zu glättenden Oberflächen vielen aufeinanderfolgenden Oberflächenbearbeitungsschritten unterworfen werden müssen, auf ein paar Arbeitsschritte reduziert wird, selbst wenn bei der Massenproduktion die Ausgangsbedingungen voneinander abweichen, wenn z.B. unterschiedliche Oberflächenqualitäten existieren.
Eine Aufgabe der vorliegenden Erfindung besteht demnach darin, ein Verfahren zum Kurzhubhonen von sich bewegenden Werkstückoberflächen bereitzustellen, bei dem weder ein "Ausklinken" noch ein Selbstaufschärfen auftritt, bevor das Bearbeitungswerkzeug tatsächlich unbrauchbar geworden ist oder bevor die gewünschte Oberflächengüte erreicht ist. Die gewünschte Oberflächengüte braucht hierbei nicht notwendigerweise die optimale Glattheit der Oberfläche zu sein. Es muß nicht immer eine spiegelnde Oberfläche entstehen. Die Aufgabe, eine gewisse Restrauhigkeit oder eine Mattheit der Oberfläche zu erreichen, soll ebenfalls erzielbar sein. Ferner soll das neue Verfahren eine reproduzierbare definierte Änderung der am Werkstück vorliegenden Form ermöglichen.
Diese Aufgabe wird erfindungsgemäß allgemein durch ein mehrere Schritte aufweisendes Verfahren der eingangs genannten Art mit den Merkmalen des kennzeichnenden Teils des Anspruchs 1 gelöst. Während der gesamten Materialabtragsphase verbleiben zwischen oder hinter den undefinierten Schneidkanten des Werkzeuges Freiräume. Diese bilden zusammengenommen einen in der Größe variablen Spalt. Die Größe des Spaltes zwischen Werkstück und Werkzeug wird entsprechend dem einwirkenden Werkzeuganpreßdruck eingestellt. Das Einstellen erfolgt durch Messung einer Reaktionskraft, welche der Werkzeugnormalkraft entgegengerichtet ist. Hierbei wird unter Werkzeugnormalkraft die Kraft verstanden, mit der das Werkzeug im rechten Winkel zur Werkstückoberfläche zugestellt oder angepreßt wird.
Das Einstellen geschieht ferner vorteilhafterweise zwischen einem Maximal- und einem Minimalwert, wodurch ein zwischen diesen Grenzwerten alternierender Korridor der Anpreßkraft entsteht. Für die Einhaltung der Grenzen wird die Zustellung des Werkzeugs entsprechend der Messung der Reaktionskraft in Richtung auf das Werkstück oder von diesem Weg nachgeregelt.
Die Maximal- und Minimalwerte, welche den Korridor der Reaktionskraft begrenzen, sind selbst variable Werte und hängen von den technologischen und geometrischen Randbedingungen des Einzelfalles ab. In diesem Sinne sind Randbedingungen des Werkstücks z.B. die Materialbeschaffenheit oder dessen Härte; und die Randbedingungen für das Werkzeug sind die Korngröße, die Bindungsart, die Struktur oder die Festigkeit oder die Härte sowie die Schleifmittelkonzentration. Auch die Art, Viskosität und Intensität des Kühlschmierstoffes beeinflußen die technologischen Bedingungen. Ferner ist das Verschleißverhalten und die Temperatur an der Bearbeitungsstelle zu berücksichtigen.
Alle diese zwischen einem bestimmten Werkstück und einer Werkzeugkonstellation auf einer Maschinen zusammentreffenden Wechselwirkungen werden unter weiteren Randbedingungen, wie Werkstückgeschwindigkeit, Werkzeugoszillation nach Frequenz und Amplitude in einer Versuchsvorserie ermittelt und optimiert. Aus solchen Vorversuchen resultiert die Festlegung der Maximal- und Minimalwerte für den Korridor der Anpreßkraft.
Der Minimalwert wird nicht erreicht, wenn die Zerspankraft für eine Zerspanung ungenügend ist und der Maximalwert wird überschritten, wenn sich die Freiräume zwischen Werkzeug und Werkstück zusetzen und ein Materialabtrag dadurch nicht mehr stattfindet. Auf diese Weise wird ein Korridor festgelegt, innerhalb dessen in der darauffolgenden Bearbeitungsserie die Anpreßkraft infolge der gemessenen Reaktionskraft an der Bearbeitungsstelle selbsttätig sich ändert.
Für die Festlegung des Korridors wird das wesentliche Merkmal der Erfindung, die Messung der Reaktionskraft, benutzt. Der Korridor legt die auf diese Weise gewonnenen Erfahrungswerte hinsichtlich des höchstmöglichen oder niedrigstmöglichen Wertes und damit die Größe des Korridors fest. Der Korridor soll die Serienbearbeitung beschleunigen und seine Festlegung beruht auf Erfahrungswerten. Sollte in der nachfolgenden Fertigungsserie wegen Abweichung von der Vorserie, bspw. eine Abweichung im Material des Werkstücks auftreten, ist es jederzeit möglich, durch ständiges Messen der Reaktionskraft den Korridor nach oben oder unten zu erweitern.
Im Gegensatz zum herkömmlichen Verfahren zeigt das Werkzeug, nämlich der Honstein, sofern zwischen ihm und der Werkstückoberfläche ein definierter Spalt vorgesehen ist, ein völlig anderes Verhalten. Statt den Werkstoffabtrag durch ein mehr oder weniger ausgeprägtes "Ausklinken" zu beenden, schneidet sich das Schleifkorn frei und trägt solange Werkstoff ab, bis kein definierter Spalt mehr vorliegt. Dies erfolgt entweder dadurch, daß kein Kontakt mehr zwischen Honstein und Werkstück vorhanden ist, oder daß der Honstein kraftschlüssig auf dem Werkstück aufliegt und bei einer gewissen Werkstückrauhigkeit "ausklinkt". Hauptmerkmal des neuen Verfahrens ist also die Möglichkeit, eine kontinuierliche definierte Zerspanung mit Hilfe des Kurzhubhonens durchzuführen und aufrecht zu erhalten solange zwischen Honstein und Werkstück ein definierter Honspalt eingehalten wird. Mit Hilfe dieses Verfahrens wird die Möglichkeit geschaffen, Werkstücke unterschiedlicher Durchmesser auf ein definiertes Maß zu bearbeiten, da der Honspalt ein "Verschmieren" der Arbeitsfläche des Honsteines verhindert, so daß dessen Schleifkörper sich freischneiden können. Dadurch werden die im Vergleich zum herkömmlichen Verfahren verursachten Formfehler der Mantellinie, die durch das ungleichmäßige "Ausklinken" der Honsteine hervorgerufen werden, nicht nur vermieden, es können mit dem definierten Honen auch vorhandene Formfehler gezielt korrigiert werden.
Die vom Werkstück ausgehende Reaktionskraft wird kontinuierlich gemessen und diese Meßgröße zur Nachregelung der Zustellung des Werkzeugs in der Bearbeitungsstation, in der sich die Meßstelle befindet, verwendet. Diese Reaktionskraft repräsentiert die Schnittkraft aller im Eingriff befindlichen Schneiden, so unregelmäßig diese auch sein mögen. Zusätzlich zur Reaktionskraft kann auch noch der Durchmesser des Werkstücks gemessen werden und diese zusätzliche Meßgröße kann in die Regelgröße für das Zustellen oder Zurückstellen des Werkzeuges miteinbezogen werden. Das alleinige ständige Messen des Durchmessers zum Begrenzen der Zustellbewegung an Anschlägen ist an sich aus der DE-OS 35 33 082 bekannt.
Gemäß einem Ausführungsbeispiel der Erfindung wird die Zustellung des Werkzeugs so nachgeregelt, daß ein kontinuierlicher Werkstoffabtrag erfolgt, wobei die Oberflächenrauhigkeit des Werkstücks während des Werkstoffabtrags konstant gehalten wird. Hierbei kann die Zustellbewegung auf das Werkstück zu - aber auch vom Werkstück weg erfolgen. Auf diese Weise wird die Möglichkeit geschaffen, eine definierte Oberflächenrauhigkeit zu erzeugen.
Zur Nachregelung der Anpreßkraft allgemein oder innerhalb des Korridors wird die Reaktionskraft zwischen Werkstück und Werkzeug durch einen Kraftaufnehmer gemessen. Das Meßergebnis wird einer Auswerteeinheit zugeführt, welche die Zustellbewegung regelt. Hierbei kann jedwede bekannte Technik der Zustellung der Werkzeug benutzt werden. Im nachfolgend näher beschriebenen Ausführungsbeispiel wird ein elektrischer Spindelantrieb darstellt, der nur eine von vielen Möglichkeiten ist. Die Zustellbewegung kann hydraulisch oder pneumatisch mit einem doppelt beaufschlagten Kolben in einem Zylinder oder durch beliebig andere lineare Antriebssystem erzeugt werden.
Wird in die Messung die laufende Bestimmung des Durchmessers des Werkstücks miteinbezogen, ob nun mit oder ohne eines vorgegebenen Korridors der Anpreßkraft, kann nach Erreichen des Werkstücksollmaßes die Bearbeitung durch Anheben des Werkzeugs vom Werkstück unterbrochen oder abgebrochen werden.
Zur Erzielung einer bestimmten, vorgegebenen Oberflächenbeschaffenheit kann vorteilhafterweise in einer Abwandlung des Verfahrens vor Erreichen des Werstücksollmaßes die Nachregelung der Anpreßkraft verändert werden. Der erste Schritt einer Bearbeitung ist damit abgeschlossen. Die Fertigbearbeitung erfolgt sofort danach mit gleicher oder veränderter Umfangsgeschwindigkeit des Werkstückes und wird nach einer vorgegebenen Zeit beendet.
Dadurch erzielt man die bestmögliche Oberflächengüte oder aber auch eine definierte Oberflächenbeschaffenheit. Anstelle einer spiegelnden Oberfläche läßt sich bspw. eine matte Oberfläche herstellen. Die Oberfläche kann aber auch eine definierte Beschaffenheit erhalten, um bspw. einen Schmierfilm auf einer Restrauhigkeit anhaften zu lassen.
Die Vorrichtung zur Durchführung des Verfahrens entspricht zunächst weitgehend einer üblichen Superfinish-Station. Die erfindungsgemäße Vorrichtung weist aber eine regelbare Zustelleinrichtung auf, welche normal oder senkrecht zur Bearbeitungsebene zwischen Werkstück und Werkzeug wirkt. Dadurch ist das Werkzeug auf das Werkstück hin und von diesem Weg bewegbar. Die große Unterrichtung dieser Bewegung wird von einer Meßvorrichtung gesteuert.
Diese Meßvorrichtung befindet sich an beliebiger Stelle irgendwo im Kraftfluß der zur Bearbeitung der Werkstücke notwendigen Kräfte. Gemessen wird eine zur Bearbeitungskraft, z.B. der spanabhebenden oder Abtragskraft (Zerspankraft) proportionalen Größe. Im allgemeinen ist die Größe eine Längenänderung im Kraftfluß innerhalb der Bearbeitungsstation, welche auf elastischen Verformungen beruht, die von den Finishkräften resultieren. Es kann sich auch um eine elektrische Änderungsgröße im Strompfad des oder der elektrischen Antriebe der Vorrichtung handeln. So kann z.B. die Änderung der Stromaufnahme des elektrischen Antriebs eines Zustellmotors oder des elektrischen Antriebs, der für die Rotation der Werkstücke vorgesehen ist, gemessen werden. Beide elektrischen Größen entsprechen den Änderungen in der Zerspankraft. Es kann auch die Änderungsgröße im elektrischen Antrieb für die Oszillationsbewegung des Werkzeugs abgegriffen werden, da diese elektrische Größe auch repräsentativ für die Änderung der augenblicklichen Zerspannkraft ist.
Statt der Gewinnung von Meßgrößen aus elektrischen Komponenten lassen sich auch die Längenänderungen im Weg der Zustellbewegung des Werkzeugs wie auch in der Lagerung des Werkzeugs oder im Antrieb der Oszillationsbewegung messen und auswerten.
Als Meßgrößen können ferner Längenänderungen im Maschinenständer, also im Kraftrückfluß der Vorrichtung quantitativ gemessen werden.
Soweit eine Meßvorrichtung zur Messung der der Spankraft proportionalen Größe benutzt wird, läßt sich ein Dehnmeßstreifen, ein Piezoelement, ein induktiver, ein kapazitiver oder ein optischer Meßwertaufnehmer an den genannten Stellen einsetzen.
In der Praxis wird ein Druckaufnehmer bevorzugt werden, der unmittelbar hinter dem Werkzeug in der Werkzeughalterung angeordnet ist. An dieser Stelle findet eine Kraftübertragung im rechten Winkel zur Bearbeitungsfläche statt. Es wird eine Normalkraft gemessen, welche der Zerspankraft proportional ist.
Die Werkstücke können zwischen Spitzen oder spitzenlos gelagert werden. Die aktuelle Werkstückgröße läßt sich mittels Maßschneiden oder berührungslos oder mittels induktiv oder kapazitiv wirkenden Sensoren oder optisch bestimmen.
Die obigen Merkmale betreffen die Bildung eines Spalts mit variabler Größe durch Freiräume zwischen und/oder hinter den Schneidkanten des Werkzeugs, wobei der Spalt dadurch offengehalten wird, daß die Reaktionskraft als Stellwert gemessen und, abhängig vom Meßergebnis, das Werkzeug auf das Werkstück zugestellt wird. Im speziellen ist vorgesehen, daß der Spalt, welcher von der mittleren Oberfläche des Werkzeugs einerseits, und vom Werkstück andererseits gebildet wird, zwischen einem maximalen und einem minimalen Grenzwert dadurch eingestellt wird, daß ein "Korridor" (definiert durch korrespondierende Grenzwerte) des Anpreßdrucks in Abhängigkeit von der gemessenen Reaktionskraft überwacht wird.
Es hat sich herausgestellt, daß dieses Verfahren, welches für das Kurzhubhonen bestimmt ist und welches auch in anderen Verfahren zur Feinstbearbeitung oder zum Microfinishen verwendet werden kann, bei dem das Werkstück zerspant und/oder abgetragen wird, z.B. beim Schleifen oder Polieren von Werkstücken (im speziellen mit relativ niedriger Relativgeschwindigkeit zwischen Werkzeug und Werkstück), verwendet werden kann, selbst dann, wenn im Unterschied zum gewöhnlichen Kurzhubhonen, das Werkzeug und die betroffene Werkstückoberfläche sich nicht kontinuierlich während dem Bearbeitungsvorgang vollständig überlappen, sondern abwechselnd teilweise frei liegen.
Demnach ist das oben erwähnte erfindungsgemäße Verfahren im wesentlichen dadurch gekennzeichnet, daß die vom Werkstück auf das Werkzeug ausgeübte Reaktionskraft als Summe der Gegenkräfte einer Normalkraftkomponente des auf die Schneiden wirkenden Anpreßdrucks kontinuierlich gemessen wird und daß der Anpreßdruck schrittweise auf einen bestimmten maximalen Grenzwert, bei dem ein optimaler Materialabtrag stattfindet, nachgeregelt wird. Im speziellen werden die Einstellungen immer dann vorgenommen, wenn aufgrund des Materialabtrags der Anpreßdruck auf einen bestimmten minimalen Grenzwert abgesunken ist.
Die schrittweise Nachregelung des Anpreßdrucks, im speziellen das Schwanken des Anpreßdrucks zwischen den oben erwähnten Grenzwerten, hat sich als vorteilhaftes Steuerverfahren für alle Arten der Feinstbearbeitung und des Microfinishen, bei dem Material vom Werkstück entfernt, im speziellen abgespant und/oder abgetragen wird, herausgestellt. Hieraus ergibt sich ein linearer Materialabtrag, der im Gegensatz z.B. zum oben erwähnten "Ausklinkeffekt" beim Kurzhubhonen, eine Voraussetzung für eine steuerbare und wiederholbare Bearbeitung des Werkstücks ist und der die Möglichkeit schafft, die bauteilintensive und zeitintensive Aufteilung der Feinstbearbeitung und des Microfinishen von Werkstücken in verschiedene Arbeitsprozesse zu vermeiden.
Eine grundlegende Vorbedingung für die Anwendung des neuen Prozesses ist die kontinuierliche Messung der Reaktionskraft, wie sie in der Vielzahl der obigen Ausführungsformen offenbart ist.
Weitere Einzelheiten, Merkmale und Vorteile ergeben sich aus der nachfolgenden Beschreibung der Zeichnungen, in der ein bevorzugtes Ausführungsbeispiel der Erfindung und gemessene Versuchsergebnisse dargestellt sind.
Figur 1 zeigt eine schematische Seitenansicht eines bevorzugten Ausführungsbeispiels einer Finishstation der erfindungsgemäßen Finishvorrichtung;
Figur 2 zeigt einen teilweisen Schnitt entlang der Linie II-II gemäß Figur 1;
Figur 3 zeigt eine Darstellung ähnlich der Figur 1 einer Vorrichtung zur Durchführung des Verfahrens unter Verwendung einer Feinstpolierscheibe;
Figuren 4 bis 6 zeigen schematische Diagramme von Zustellkraftverläufen des Werkzeugs mit zugehörigen zeitlichen Verläufen des Werkstückabtrages.
Eine erfindungsgemäße Bearbeitungsstation 10 befindet sich zumsammen mit weiteren, hier nicht dargestellten Stationen in einer Superfinish-Maschine, von der hier nur die wesentlichen Teile sichtbar sind. Ein Maschinengestell 12 trägt eine Schiene 14, auf welcher ein Schlitten 16 beweglich geführt ist. Der Schlitten 16 trägt ein Finishwerkzeug mit einem zugehörigen Zustellmechanismus. Im ersten Ausführungsbeispiel gemäß der Figuren 1 und 2 ist am unteren Ende des Finishwerkzeugs ein Honstein 18 in einem Steinhalter 20 angeordnet. Der Steinhalter 20 ist am unteren Ende an der Zustellstange 22 befestigt. Die Zustellstange 22 wird in einem am Schlitten 16 befestigten Führungszylinder 24 mittels Lager 26 geführt. Das obere Ende der Zustellstange 22 ist an einer Gewindenuß 28 befestigt, die in einer Kulisse 30 am Schlitten 16 auf und ab bewegbar ist. In die Gewindenuß 28 greift ein Gewindegang 32 einer Motorwelle 34 ein. Die Motorwelle 34 wird von einem Elektromotor 36 angetrieben, der vorzugsweise ein Schrittmotor ist und in beide Bewegungsrichtungen antreibbar ist.
Der Honstein 18 ist entsprechend der gewünschten Oberfläche eines zu bearbeitenden Werkstücks 38 profiliert. Im vorliegenden Fall wird das Werkstück 38 spitzenlos bearbeitet und befindet sich deshalb auf zwei angetriebenen Walzen 40. Der hier nicht näher dargestellte Antrieb bewegt die Walzen 40 in Richtung der eingezeichneten Pfeile 42, wodurch das Werkstück in Richtung des Pfeils 44 gedreht wird.
Der Durchmesser des Werkstücks 38 kann für eine bevorzugte Ausführungsform über einen mechanischen Meßtaster 36 oder über eine optische Einrichtung 48 (gestrichelt dargestellt) aufgenommen werden. In der Zeichnung ist lediglich ein Meßtaster schematisch dargestellt. Beim vorliegenden Ausführungsbeispiel sind zwei Meßtaster an den Seiten des Werkzeugs vorgesehen. In einem Meßwandler 50 wird der aktuelle Durchmesser, so wie er gerade mit dem Meßtaster 46 oder der optischen Einrichtung festgestellt worden ist, in ein elektrisches Signal umgewandelt, welches über eine Leitung 52 an eine Auswerteschaltung 54 weitergeleitet wird. Eine weitere Leitung 56 führt ebenfalls an die Auswerteschaltung 54 und überträgt ein Signal, das von einem Kraftmesser 58 als Reaktionskraft auf die Zustellbewegung der Zustellstange 22 gewonnen wird. Der Kraftmesser 58 kann bspw. ein Piezoelement sein, das die axiale Kraft mißt, die in der Zustellstange 22 übertragen wird und die der Zerspankraft zwischen Honstein 18 und Werkstück 38 proportional ist.
Das Piezoelement des Kraftmessers 58 ist in einem Schuh 60 geführt, welcher die nicht axialen Kräfte überträgt. Der Schuh 60 befindet sich im Kräfteweg der optischen Meßeinrichtung 48, in der auch die Verschiebung der Zustellstange 22 gemessen wird, deren Wert als elektrisches Signal über eine Leitung 42 an die Auswerteschaltung 54 weitergeleitet wird.
Eine andere Ausführungsform zur Ermittlung des den Zerspankräften proportionalen elektrischen Signals ist in Figur 2 mit gestrichelten Linien dargestellt. In diesem Beispiel wird der Kräftefluß in einem Ständer 64 der Station 10 gemessen, welcher zwischen der Schiene 14 und einem Lagerbalken 66 angeordnet ist, der die Antriebswalzen 40 trägt. Auch hierbei wird die durch den Ständer 64 geführte Längskraft, die in diesem Fall parallel zur Zustellkraft verläuft, in einem Kraftmesser 68 innerhalb eines Schuhs 72 aufgenommen. Das hierbei gewonnene elektrische Signal steht an einem Anschluß 70 zur Verfügung und kann anstelle oder zusammen mit dem Signal in der Leitung 56 an die Auswerteschaltung 54 weitergeleitet werden.
Eine weitere Variante der Kraftmessung ist aus Figur 1 ersichtlich. Hierbei liegt ein Kraftmesser 74 mit Schuh 76 im Weg einer Kurbelstange 78. Die Kurbelstange 78 wird über eine Kurbel 80 von einem Motor 82 angetrieben. Am anderen Ende der Kurbelstange 78 wird in einem Gelenk 84 die Bewegung auf den Schlitten 16 übertragen. Dieser Antrieb sorgt für die oszillierende Längsbewegung des Honsteins 18 über das Werkstück 38. Pneumatische Schwingeinheiten können ebenfalls zur Erzeugung einer oszillierenden Längsbewegung verwendet werden.
Das vom Kraftmesser 74 gewonnene elektrische Signal steht am Anschluß 86 zur Weiterleitung an die Auswerteschaltung 54 zur Verfügung und repräsentiert die Reaktion auf die Zerspankraft. Deshalb kann dieses Signal zusätzlich oder anstelle der anderen gemessenen Kraftsignale für die Zwecke der Erfindung benutzt werden.
Im dargestellten Beispiel resultieren aus den Signalen, die der Auswerteschaltung 54 zugeleitet werden, Einschalt-, Ausschalt- oder Richtungsumkehrströme. Die Ströme werden über Leitungen 88 an den Schrittmotor 36 derart angelegt, daß während der Bearbeitung automatisch ein Spalt 90 zwischen Honstein 18 und Werkstück 38 aufrechterhalten bleibt.
Gemäß Figur 3 trägt eine Finishstation 10 einer Fertigungsstraße, welche weitere Stationen aufweisen kann, eine Führungsschiene 14, in der ein Gleitschlitten 16 beweglich geführt ist. Der Gleitschlitten 16 trägt seinerseits das Finishwerkzeug zusammen mit dem zugehörigen Zustellmechanismus. Das Werkzeug 19, welches von einem Halter 20 aufgenommen ist, wird in diesem Fall von einer topfförmigen Schleif- oder Polierscheibe gebildet, deren Drehantrieb nicht dargestellt ist. Die Zustellstange 22 wird von Lagern 26 in einem Führungszylinder 24 geführt, der am Schlitten 16 befestigt ist. Das obere Ende der Zustellstange 22 ist mit einer Gewindenuß 28 verbunden, welche in einer im Gleitschlitten 16 vorgesehenen Führung nach oben und nach unten bewegbar ist. Das Gewinde der Motorwelle 34, die über einen Elektromotor 36 angetrieben wird, greift an der Gewindenuß 28 an. Der Elektromotor 36 ist vorzugsweise ein Schrittmotor und in beide Richtung antreibbar.
Das Werkstück 39 ist, wie schematisch dargestellt, auf einem Drehtisch 41 festgespannt, der über ein Getriebe 43 von einem Elektromotor 45 in Drehung versetzt werden kann. Eine topfförmige Scheibe, die das Werkzeug 19 bildet, weist einen beträchtlich größeren Durchmesser auf als das Werkstück 39; z.B. beträgt dann, wenn der Durchmesser der topfförmigen Scheibe 100 mm beträgt, der Durchmesser des scheibenförmigen Werkstücks 39 lediglich 20 mm.
Ein Kraftmesser 58, der in den Weg der Anpreßkraft des Zustellelements eingebaut ist, weist ein Piezoelement auf, das von einem Schuh 60 geführt ist. Dieser überträgt die nicht axialen Kräfte. Das Piezoelement mißt lediglich die Axialkraft, die von der Zustellstange 22 übertragen wird und die proportional zur Gesamtkraft der entsprechenden Richtung ist und zwischen dem Werkzeug 19 und dem Werkstück 39 wirkt.
Das elektrische Ausgangssignal des Kraftmessers 58 wird einer nicht dargestellten Auswerteeinheit zugeführt, die während des Bearbeitungsprozesses den Schrittmotor derart aktiviert, daß die Anpreßkraft, die kontinuierlich als Reaktionskraft mit dem Kraftmesser 58 gemessen wird, ständig auf einen empirisch bestimmten maximalen Grenzwert (bei dem ein optimaler Materialabtrag erzielt wird) nachgestellt wird, wenn wähend des Verlaufs des nachfolgenden Einstellschritts der Anpressdruck auf einen minimalen Grenzwert aufgesunken ist, der ebenfalls empirisch ermittelt worden ist.
Die Figuren 4 bis 6 zeigen Diagramme von Zustellkraftverläufen des Bearbeitungswerkzeugs in Beziehung zu Durchmesserverläufen des zu bearbeitenden Werkstücks.
Das jeweilige mit "a" bezeichnete Diagramm der Figuren 4 bis 6 gibt dabei den zeitlichen Verlauf der der Werkzeugzustellkraft entgegengerichteten Reaktionskraft an, wie sie bspw. im Kraftmesser 58 gemessen wird. Im vorliegenden Beispiel gemäß Figuren 1 und 2 wird schrittweise zu- oder zurückgestellt und zwar in Reaktion auf die entsprechenden elektrischen Signale, welche der Auswerteschaltung 54 zugeführt worden sind. Zum Zwecke der Verdeutlichung ist die Zeitskala gespreizt. Im eigentlichen Betrieb erfolgt die jeweilige Nachregelung in wesentlich kürzeren Zeiten.
Das zu diesem Kraftverlauf oder -entwicklung gehörende Werstückabtragsverhalten, d.h. die Durchmesserabnahme des Werkstücks ist im jeweiligen mit "b" bezeichneten Diagramm der Figuren 4 bis 6 dargestellt.
Die Kurven der Diagramme sind vereinfacht geradlinig dargestellt. Der reale Verlauf der Kurven weist, bedingt durch Meßungenauigkeiten und die Oberflächenrauhigkeit des Werkstücks, einen etwas ungleichmäßigen Verlauf, wie das in den Figuren 4b und 5b im Zeitbereich zwischen 100 und 150 Sekunden angedeutet ist.
Der prinzipielle Unterscheid zwischen einer Bearbeitung mit konstanter Finish- oder Bearbeitungskraft und gesteuerter Finish- oder Bearbeitungskraft soll nun anhand der Figuren 4 bis 6 verdeutlicht werden. Bei den zu diesen Diagrammen gehörenden Versuchen zur Finishbearbeitung sind alle technologischen Parameter gleich gehalten worden; sie unterscheiden sich lediglich durch das Werkzeugzustellprinzip. Die technologischen Parameter wie z.B. Ausgangsrauhtiefe des Werkstücks, Schwingamplitude des Finishsteins, Drehzahl des Werkstücks, verwendetes Kühlschmiermittel, Finishsteinspezifikationen und - abmessungen, die alle einen Einfluß auf das Abtragsverhalten am Werkstück haben, wurden bei den den Diagrammen zugrundeliegenden Finishbearbeitungsversuchen konstant gehalten.
Wie der Figur 4 entnommen werden kann, steigt die Werkzeugzustellkraft zu Beginn der Bearbeitung in dem Augenblick, wo der erste Kontakt zwischen Werkstück und Werkzeug auftritt, auf den zuvor eingestellten kraftproportionalen Wert an. Während der gesamten Bearbeitung wird die Reaktionskraft und somit die Zustellkraft über entsprechende Steuereinrichtungen konstant gehalten (Figur 4a). In Abhängigkeit von der eingestellten Zustellkraft findet nun ein diskontinuierlicher Werkstoffabtrag am Werkstück statt (Figur 4b). Der Werkstoffabtrag schreitet zu Beginn der Bearbeitung relativ stark voran. Mit zunehmender Bearbeitungsdauer nimmt die Abtragrate immer stärker ab und nach einer von den technologischen Randparametern abhängigen Zeitdauer wird kein Werkstoff mehr abgetragen. Auch das Anheben und das erneute Aufsetzen denselben Honsteins 18 auf das bereits berabeitete Werkstück 38 erzeugt keinen weiteren Werkstoffabtrag mehr.
Hier handelt es sich um ein Verhalten, wie es für die Finishbearbeitung mit konstantem Zustelldruck gemäß dem Stand der Technik typisch ist. Dieses bekannte Verfahren erzeugt in Abhängigkeit von den technologischen Randbdingungen einen nahezu konstanten Werkstoffabtrag mit, abhängig von den technologischen Randbedingungen diskontinuierlicher Abtragsgeschwindigkeit bis eine nahezu konstante Werkstückendrauhigkeit erreicht ist.
Demgegenüber kann mit dem erfindungsgemäßen Verfahren mit geregelter Werkzeugzustellung durch die definierte Änderung der Bearbeitungskräfte ein kontinuierliches Abtragsverhalten mit einem daraus resultierenden, theoretisch unendlichen Werkstoffabtrag realisiert werden.
Die dabei erzielte Abtragsgeschwindigkeit ist primär abhängig von den technologischen Randbedingungen, von der Zustellkraft und der Honsteinspezifikationen. Die Oberflächenrauhigkeit des Werkstücks hängt in erster Linie von der Spezifikation des Honsteins ab und ist während des gesamten Zerspanungsvorganges konstant (Ausnahme: Zu Beginn der Bearbeitung, als Folge der Werkstückausgangsrauhtiefe).
Der Zerspanvorgang kann beliebig oft unterbrochen und wieder fortgesetzt werden, so daß mit Hilfe dieses Verfahrens die Möglichkeit besteht, über den kontinuierlichen Werkstoffabtrag definierte Werkstückmaße zu erreichen. In den Figuren 5a und 5b sind die Kraft- und Abtragsverläufe eines Zerspanvorganges mit kraftgesteuerter geregelter Werkzeugzustellung dargestellt. Bei diesem Versuch wurde darauf geachtet, daß die Bearbeitungskraft durch die Änderung der Zustellung eine maximale Bearbeitungskraft nicht über- und eine minimale Bearbeitungskraft nicht unterschreitet (Figur 5a). Die Kraft wurde innerhalb eines empirisch ermittelten Kraftkorridors gehalten, um das kontinuierliche Abtragsverhalten zu erreichen (Figur 5b). Wird die Bearbeitung unterbrochen, so besteht zu jeder Zeit die Möglichkeit, die Bearbeitung in gleicher Form mit identischen Berabeitungsparametern wieder fortzusetzen. Im zeitlichen Ablauf zwischen 150 und 220 Sekunden wurde der Finishstein vom Werkstück abgehoben und die Werkstückdurchmesser-Meßeinrichtung blieb aktiv.
Zu Beginn dieses Versuches (Figuren 6a, b) konnte analog wie beim vorigen Versuch (Figuren 5a, b) durch die gesteuerte definierte Zustellung ein kontinuierliches Abtragsverhalten erzeugt werden.
Die Abtragsgeschwindigkeit in beiden Versuchen waren gleich groß. Zum Zeitpunkt 150 Sekunden nach dem Start wurde beim Versuch der Figuren 6a, b der Finishstein vom Werkstück abgehoben. Infolgedessen fällt die Bearbeitungskraft auf den Wert Null ab. Es findet kein Werkstoffabtrag mehr statt. Dies belegen die Signale der Durchmesser-Meßeinrichtung, die in dem Zeitraum, wo sich der Finishstein nicht mehr im Eingriff befindet, konstant bleiben. Der zugehörige Absolutwert beträgt in diesem Beispiel ca. 15 um. Zum Zeitpunk 220 Sekunden nach dem Start wurde der Finishstein wieder in gleicher Weise, wie vor dem Abheben, auf das Werkstück aufgesetzt. Die Bearbeitungskraft steigt an und wird über die Zustellung gesteuert. Gleichzeitig findet auch wieder ein Werkstoffabtrag am Werkstück statt und zwar in der gleichen Größenordnung, wie vor der Unterbrechung, was durch die gleichen Steigungen in der Abtragskurve vor und nach der Unterbrechung belegt wird.

Claims

1. Verfahren zum Feinstbearbeiten oder Mikrofinishen einer Werkstückoberfläche, insbesondere anwendbar für bewegte Werkstückoberflächen, bei dem mittels eines Werkzeugs, das relativ dazu bewegt wird und eine Vielzahl von geometrisch unbestimmten Schneiden aufweist, Material abgetragen wird, wobei das Werkzeug auf die Werkstückoberfläche mit einem spezifischen Anpreßdruck zugestellt wird, dadurch gekennzeichnet, daß die vom Werkstück (38, 39) auf das Werkzeug (18, 19) ausgeübte Reaktionskraft als Summe der Gegenkräfte aller Normalkraftkomponenten des auf die Schneiden wirkenden Anpreßdrucks kontinuierlich gemessen wird und daß der Anpreßdruck schrittweise auf einen bestimmten maximalen Grenzwert, bei dem ein optimaler Materialabtrag stattfindet, nachgeregelt wird, wobei die Einstellungen immer dann vorgenommen werden, wenn aufgrund des Materialabtrags der Anpreßdruck auf einen bestimmten minimalen Grenzwert abgesunken ist.

2. Verfahren nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die bewegten Werkstücke (38, 39) rotationssymmetrische Werkstücke und das Werkzeug (18, 19) ein oszillierendes Kurzhub-Werkzeug mit geometrisch unbestimmten Schneidkanten (Kurzhubhonwerkzeug) ist, welches begrenzt auf das Werkstück zugestellt werden kann.

3. Verfahren nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, daß während der gesamten Materialabtragsphase zwischen und/oder hinter den Schneidkanten des Werkzeugs (18, 19) Freiräume verbleiben und die Freiräume einen in der Größe variablen Spalt (90) bilden, wobei der Spalt über eine gemessene Reaktionskraft, welche der Werkzeugnormalkraft entgegengerichtet ist, als Regelgröße offengehalten wird.

4. Verfahren nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß der Spalt (90) zwischen einem maximalen und einem minimalen Wert eingestellt wird, wobei ein zwischen zwei Grenzen alternierender Korridor der Anpreßkraft entsteht, wobei für die Einhaltung der Grenzen die Zustellung des Werkzeugs (18, 19) entsprechend der Messung der Reaktionskraft in Richtung auf das Werkstück (38, 39) oder von diesem weg nachgeregelt wird.

5. Verfahren nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß die vom Werkstück (38, 39) ausgehende Reaktionskraft und der Durchmesser des Werkstücks (38, 39) kontinuierlich gemessen werden und diese Meßgrößen zur Nachregelung der Zustellung des Werkzeugs (18, 19) verwendet werden.

6. Verfahren nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß zur Nachregelung der Anpreßkraft die Reaktionskraft zwischen Werkstück (38, 39) und Werkzeug (18, 19) durch einen Kraftaufnehmer (58) gemessen wird und daß das Meßergebnis einer Auswerteeinheit (54) zugeführt wird, welche die Zustellbewegung des Werkzeugs (18, 19) regelt.

7. Verfahren nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß der Durchmesser des Werkstücks (38, 39) laufend gemessen wird und daß die zwischen dem maximalen und minimalen Wert des Korridors der Anpreßkraft alternierende Werkstückbearbeitung nach Erreichen des Werkstücksollmaßes durch Anheben des Werkzeugs (18, 19) vom Werkstück (38, 39) unterbrochen wird.

8. Verfahren nach Anspruch 7, dadurch gekennzeichnet, daß vor Erreichen der gewünschten Abmessungen des Werkstücks (38, 39) die Nachregelung der Anpreßkraft zur Erzielung einer vorgegebenen Oberflächenbeschaffenheit verändert wird und die Fertigberarbeitung mit gleicher oder veränderter Umfangsgeschwindigkeit des Werkstücks (38, 39) zeitabhängig beendet wird.

9. Vorrichtung zur Durchführung des Verfahrens zum Microfinishen bewegter Werkstückoberflächen mit einer Bewegungseinrichtung zum Erzielen einer kurzhubigen Oszillations- oder Rotationsrelativbewegung zwischen dem Werkstück (38, 39) und dem Werkzeug (18, 19) (Kurzhubhonen oder Feinstpolieren), wobei normal zur Bearbeitungsebene zwischen dem Werkstück (38, 39) und dem Werkzeug (18, 19) eine einstellbare Zustellvorrichtung (22) angeordnet ist, mit der das Werkzeug (18, 19) in Richtung auf das Werkstück (38, 39) und weg von diesem bewegbar ist und bei der eine im Kraftfluß der zur Bearbeitung des Werkstücks notwendigen Kräfte eine Meßvorrichtung (58) zum Messen einer der Zerspankraft proportionalen Größe angeordnet ist, dadurch gekennzeichnet, daß die Zustellvorrichtung den Anpreßdruck des Werkstücks innerhalb des Bereichs zwischen einem maximalen und einem minimalen Grenzwert, der einen Spielraum oder Korridor für den Anpreßdruck bildet, der zwischen diesen Grenzen schwankt, einstellt.

10. Vorrichtung nach Anspruch 9, dadurch gekennzeichnet, daß die der Zerspankraft proportionale Größe eine Wegänderungsgröße im Kraftfluß innerhalb der Vorrichtung ist.

11. Vorrichtung nach Anspruch 9, dadurch gekennzeichnet, daß die der Zerspankraft proportionale Größe eine elektrische Änderungsgröße im Strompfad des oder der elektrischen Antriebe der Vorrichtung ist.

12. Vorrichtung nach Anspruch 11, dadurch gekennzeichnet, daß die elektrische Änderungsgröße im Strompfad zum Antrieb der Zustellbewegung oder der Werkstückbewegung oder Oszillationsbewegung abgreifbar ist.

13. Vorrichtung nach Anspruch 10, dadurch gekennzeichnet, daß die Wegänderungsgröße im Weg der Zustellbewegung abgreifbar ist.

14. Vorrichtung nach Anspruch 10, dadurch gekennzeichnet, daß die Wegänderungsgröße in der Lagerung (66) des Werkstücks abgreifbar ist.

15. Vorrichtung nach Anspruch 10, dadurch gekennzeichnet, daß die Wegänderungsgröße im Antrieb (78, 80, 82) der Oszillationsbewegung abgreifbar ist.

16. Vorrichtung nach Anspruch 10, dadurch gekennzeichnet, daß die Wegänderungsgröße im Maschinenständer (64) der Vorrichtung abgreifbar ist.

17. Vorrichtung nach Anspruch 9, dadurch gekennzeichnet, daß die Meßvorrichtung zur Messung der der Zerspankraft proportionalen Größe ein Dehnmeßstreifen, ein Piezoelement, ein induktives oder kapazitives oder ein optisches Meßelement oder Sensor ist.

18. Vorrichtung nach Anspruch 13, dadurch gekennzeichnet, daß ein Druckaufnehmer (58), vorzugsweise ein Piezoelement, unmittelbar hinter dem Werkzeug (18, 19) in der Werkzeughalterung (20) angeordnet ist, um den Kraftfluß normal zur darunterliegenden Bearbeitungsebene zu messen.

19. Vorrichtung nach Anspruch 9, dadurch gekennzeichnet, daß die Vorrichtung zur Erzeugung einer Relativbewegung zwischen Werkstück (38, 39) und Werkzeug (18, 19) aus zwei gleichsinnig drehenden Walzen besteht, mit denen das Werkstück (38, 39) spitzenlos gelagert und in eine Drehbewegung versetzt wird, während das Bearbeitungswerkzeug (18, 19) bspw. über einen Exzenterantrieb (78, 80, 82) über eine Schwingbewegung in Richtung der Werkstückachsen bewegbar ist.

20. Vorrichtung nach Anspruch 9, dadurch gekennzeichnet, daß das Werkstück (38, 39) zwischen Spitzen oder in einem Futter in Drehbewegung versetzt wird.

21. Vorrichtung nach einem oder mehreren der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß die aktuelle Größe des Werkstücks (38, 39) mittels Meßschneiden eines Meßgeräts oder berührungslos mittels induktiv oder kapazitiv wirkenden Sensoren oder optisch meßbar ist.