用于對工件進行表面加工的方法和設備技術

本發明專利技術涉及一種用于對工件進行表面加工的方法，其中，使工件相對于由研磨或拋光顆粒組成的散粒物料運動。在此，工件相對于顆粒散粒物料圍繞至少一個軸線旋轉，其中，工件相對于由研磨和/或拋光顆粒組成的散粒物料加速到不同的旋轉速度。為了直接在工件表面上實現工件相對于顆粒的總是相對較高的旋轉速度，本發明專利技術規定，容納工件或者由研磨或拋光材料組成的散粒物料的容器在最高為5s的周期循環中在第一旋轉速度與第二旋轉速度之間來回地加速和/或在連續的加速度下以連續不同的旋轉速度旋轉。本發明專利技術還涉及一種適用于實施這種方法的設備，如拖曳磨光機或浸漬磨光機，其包括控制裝置，所述控制裝置設置用于在運行期間以前述類型的旋轉速度特性加載其工件夾持器的旋轉驅動器或者其用于容納顆粒散粒物料的容器，工件能夠夾緊在工件夾持器上。

【技術實現步驟摘要】
【國外來華專利技術】【專利說明】用于對工件進行表面加工的方法和設備本專利技術涉及一種用于對工件進行表面加工的方法，其中，使工件相對于由研磨或拋光顆粒組成的散粒物料運動，其中，工件相對于由研磨或拋光顆粒組成的顆粒散粒物料圍繞至少一個軸線旋轉，其中，工件相對于由研磨和/或拋光顆粒組成的散粒物料加速到不同的旋轉速度。本專利技術還涉及一種尤其適用于執行這種方法的用于通過使工件相對于由研磨和/或拋光顆粒組成的散粒物料運動而對工件進行表面加工的設備，所述設備具有至少一個用于可拆卸地固定待加工工件的工件夾持器和必要時具有用于容納研磨和/或拋光顆粒的容器，其中，所述工件夾持器和/或容器配置有至少一個旋轉驅動器并且所述設備還包括按程序技術設置的控制裝置，所述控制裝置至少能夠控制工件夾持器的旋轉驅動器和/或容器的旋轉驅動器。這種用于在使用顆粒狀的研磨和/或拋光介質的情況下對工件進行表面加工的設備例如以所謂拖曳磨光機或浸漬磨光機的形式已知。它們的工作方式的基礎是，將待加工工件浸入處于容器內的由研磨和/或拋光顆粒組成的散粒物料中，并且使工件尤其旋轉式地以及必要時也平移式地相對于顆粒運動，由此根據顆粒種類研磨和/或拋光工件表面。拖曳磨光機和浸漬磨光機是滑動研磨機的特殊形式，其中，待加工工件例如可單獨地夾緊在一個或多個可借助旋轉驅動器圍繞其軸線旋轉的工件夾持器上。為了使工件平移式地相對于研磨和/或拋光顆粒運動，已知的拖曳磨光機經常包括通常旋轉的部分，其形式基本上為例如驅動地通過適當的傳動機構旋轉驅動的盤，工件夾持器直接地或者例如通過提升裝置間接地固定在所述盤上。這尤其相對于拖曳磨光機的旋轉部分的旋轉軸線偏心地進行。如果拖曳磨光機的這個部分(即所謂的盤)旋轉，則固定于其上的工件夾持器形成軌道曲線。由工件夾持器運載的工件在此浸入工作容器內，所述工作容器用由顆粒狀的研磨或拋光顆粒組成的散粒物料填充，通常添加液態的加工介質，如水、表面活性劑等。由于工件相對于顆粒的相對運動，以滑動研磨加工的形式實現了其表面加工。這種拖曳磨光機例如由 DE 102 04 267 CUDE 200 05 361 Ul 和 DE 10 2010 052 222 Al 已知。由 DE 10 2011 103 606 Al 和 DE 10 2009 021 824 Al 已知其它用于對較大工件、尤其是渦輪形式的工件進行表面加工的設備，它們包括旋轉驅動的工件夾持器，其浸入固定的容納顆粒散粒物料的容器中。配屬于工件夾持器的運動單元用于使工件圍繞其軸線進行旋轉或交替地運動或者使工件在研磨顆粒中(旋轉地并且振動地)以變化的旋轉速度和浸入深度進行不同的運動。作為對夾緊在工件夾持器上的工件本身的平移運動的備選或補充，容納加工介質的容器也可以相對于例如本身至少圍繞其自身軸線旋轉的工件運動，例如圍繞自身軸線和/或沿著例如形式為圓形軌道的軌道曲線運動。如果只有容器運動并且工件本身不進行平移運動，則這也稱為“浸漬研磨”或者“浸漬拋光”，因此其是拖曳磨光的特殊形式。現代為了對工件進行表面加工普遍使用的設備，如前述類型的浸漬和/或拖曳磨光機為了自動化地運行通常包括按編程技術設置的控制裝置，其至少能夠按照可在輸入裝置中輸入的不同轉速、運動速度和加工時長控制工件夾持器的旋轉驅動器以及必要時也能控制工件夾持器的平移驅動器和/或容器的(旋轉)驅動器。DE 10 2011 015 750 Al描述了另一種用于表面加工工件的方法和設備，其尤其設置用于無破壞地加工非常敏感的工件，尤其是公差非常小的光學透鏡形式的工件。在這種情況下，工件夾持器由程序控制的機械手如工業機器人運載，以便在加工期間使夾緊在工件夾持器上的工件圍繞多個不同的軸線翻轉并且在此改變在容器中運動的研磨和/或拋光顆粒相對于工件的不連續表面區域的撞擊角并且因此能夠針對相應的工件表面區域實現期望的研磨和/或拋光作用。機械手能夠按照期望連續地使夾緊在工件夾持器上的工件以恒定的或者可調節的不同旋轉速度和/或旋轉方向圍繞工件夾持器的軸線旋轉和/或在由研磨和/或拋光顆粒組成的散粒物料內平移式地運動或者使工件浸入散粒物料內。容器本身可以包括受控的旋轉驅動器，以便使其分別以期望的旋轉速度旋轉并且改變顆粒相對于工件的撞擊速度。在按照本專利技術所屬類型的研磨或拋光方法中使用的研磨和/或拋光顆粒通常原則上可以根據待加工工件具有各不相同的特性并且例如源于自然(例如源于有機材料，如核桃殼或者椰子殼、木材、櫻桃核等)、源于礦產(如源于硅酸鹽、氧化物等)和/或源于合成材料(如源于塑料)。此外如上所述可行的是，干燥地或者在添加液態加工介質、例如水(其可摻雜有添加劑如表面活性劑)的情況下以濕加工的形式進行滑動研磨加工。然而業已證明，在與工件穿過研磨和/或拋光顆粒的平移運動疊加的工件圍繞工件夾持器的旋轉運動(可能沿順時針方向也可能沿逆時針方向，也就是沿不同的旋轉方向)中，可能至少局部地進行不能讓人滿意的工件表面加工，尤其針對具有相對復雜的幾何形狀、如具有槽、側凹或者具有或多或少的較大空腔、凹處等的工件會出現這種情況。原因主要在于，顆粒在相對于顆粒散粒物料旋轉的工件附近被后者帶動，因此顆粒散粒物料相對于工件在工件表面上的相對運動明顯小于工件本身的旋轉速度(或者小于與容器共同旋轉的顆粒散粒物料的旋轉速度)。如上所述，這特別適用于以下情況，即工件配設有表面結構如槽或側凹等或者工件具有一個或多個較大的空腔或凹處，在加工期間顆粒散粒物料可沉積其中并且被旋轉的工件帶動。在現有技術中，主要嘗試通過以下方式解決這個問題，S卩，使工件以盡可能高的旋轉速度旋轉，然而這要求較高的驅動技術耗費并且限制了最大轉速。此外業已證明，在工件以較高的旋轉速度沿順時針或者逆時針旋轉時，簡單地轉換旋轉方向也不能完全解決這個問題。關于相對較大的工件空腔或凹處，如在工件的形式為瓶子或者其它容器或具有成型腔的模具的情況下，非常高的旋轉速度也只能在(過)長的加工時間之后才能實現包圍這些工件空腔或凹處的內壁的令人滿意的表面加工。DE 20 2009 008 070 Ul描述了一種設置用于拖曳磨光機的工件夾持器，其能夠旋轉的工件支架(待加工的工件可張緊在其上)以5°至35°之間的傾斜角相對于工件夾持器本身的張緊裝置布置，其中，傾斜角尤其可以在上述角度范圍與0°的角度(垂直布置)之間調節。以此方式，以有效的方式減少了顆粒在槽或側凹中的沉積，因為顆粒由于本身運行期間的傾斜旋轉軸線又從工件的這種表面結構中排出。然而在此也存在前述的形成速度梯度的問題，其中，顆粒越靠近工件，顆粒相對于旋轉工件的相對速度越小。因此，本專利技術所要解決的技術問題在于，以簡單且成本低廉的方式這樣對本文開頭所述類型的用于工件表面加工的方法和設備進行擴展設計，從而能夠有效地解決靠近工件的顆粒與旋轉的工件的隨動問題和由此造成的表面加工效率損失，并且尤其也能在經濟上可接受的加工時間內對具有相對較大的空腔或凹處的工件進行令人滿意的表面加工。在方法技術方面，所述技術問題按照本專利技術通過一種本文開頭所述類型的方法由此解決，即所述工件和/或容納由研磨和/或拋光材料組成的散粒物料的容器-在最高為5s的周期循環中在至少一個第一旋轉速度與至少一個第二旋轉速度之間來回地加速；和/或-在連續的加速度下本文檔來自技高網...

【技術保護點】
一種用于對工件進行表面加工的方法，其中，使工件相對于由研磨和/或拋光顆粒組成的散粒物料運動，其中，工件相對于由研磨和/或拋光顆粒組成的散粒物料圍繞至少一個軸線旋轉(P4)，其中，工件相對于由研磨和/或拋光顆粒組成的散粒物料加速到不同的旋轉速度(R1，R2)，其特征在于，所述工件和/或容納由研磨和/或拋光材料組成的散粒物料的容器(11)?在最高為5s的周期循環(Z)中在至少一個第一旋轉速度(R1)與至少一個第二旋轉速度(R2)之間來回地加速；和/或?在連續的加速度下以連續不同的旋轉速度旋轉。

【技術特征摘要】
【國外來華專利技術】...

【專利技術屬性】
技術研發人員：W沃爾克，
申請(專利權)人：OTEC精密研磨有限責任公司，
類型：發明
國別省市：德國;DE