抛光设备和抛光工件表面的方法 【技术领域】
本发明涉及带有工具保持件的抛光设备，抛光工具布置在工具保持件上，并且工具保持件与工件保持件相互作用，工件保持件和工具保持件可以相对于彼此在第一方向和不同于第一方向的第二方向上运动。此外，本发明还涉及抛光工件表面的方法。
背景技术
这种抛光设备例如可以从DE27 42 113 A1中获悉。抛光工具适配成在第一方向上往复运动。抛光工具所切入的工件被驱动旋转，所以在抛光工具和工件之间发生沿着第二方向的运动。工件从外侧被支撑轮保持，而与此同时，支撑轮被驱动旋转，从而旋转所述工具。
抛光、研磨和镗磨是加工表面的方法，以不确定的刃片切削材料。其他加工方法，诸如车削或铣削，以受控切刀使得表面切削变形。此时，实际上无法避免切削痕迹。
虽然研磨过程中，表面机加工过程实际上单独产生材料切痕，但是抛光使得表面结构上的粗糙尖峰塑形成形或者局部塑性成形，因此使得粗糙尖峰平坦。在微研磨和抛光之间较宽领域内，在微米或纳米领域实施的表面机加工方法尚未通过科学的方式进行彻底的探索。
而且，目前抛光特定表面的过程实际上仍然停留在单纯手工抛光阶段。例如，借助冷塑加工技术对金属工件进行整形的工具，就存在这种情况。这里，被抛光的工具表面的结构对于整形工具的整形处理及其使用寿命具有决定性的影响。对于抛光过程来说，旋转对称的整形工具例如悬架在抛光台或车床的旋转卡盘中，并被驱动旋转。雇员则借助抛光工具以平行对准方式手工往复运动来抛光整形工具的功能表面。抛光工具通常是抛光油石，例如以碳化硅(金刚砂)制成；或者带有抛光装置例如金刚石研磨膏的木棒。在抛光过程中，雇员频繁检查结果并改变不同的参数，例如接触压力、旋转速度和/或他手部的运动，并根据需要更换抛光工具，从而步进式地接近期望抛光结果。抛光工具每一次更换，需要在以更精细的抛光工具抛光之前仔细清理待抛光表面，以去除粗糙抛光装置的残留物。否则，残留的粗糙抛光装置可能在随后的抛光步骤中在工件表面形成轨迹。
因此，抛光需要雇员具有娴熟的经验。雇员可以影响的各种参数将影响抛光效果，例如雇员的手部运动方式、何时且如何更换抛光工具，以及彼此适配个别抛光步骤的水平有多高。在用来连续大批量生产产品的系统中，例如冷型模具中，每年通常使用数百个统一的整形工具或整形工具零件，缺陷在于这种整形工具的属性取决于各个雇员的手工作业。因此，抛光质量的不同导致整形工具的操作寿命存在巨大偏差。在这种情况下，散布范围可能以3到5倍的级别散布。
控制被抛光表面存在困难。因此，评价表面的光泽度尚不足够。带有闪光因此看起来坚固的表面的整形工具可能迅速失效，如果该表面不是经过正确的抛光步骤获得的话。
由于测试表面最终质量非常费力，所以这种测试只是偶尔进行。缺乏处理和产品资料抵消了恒定制造质量保证，并且与目前资料要求的对应也非常差，特别是针对经过认证的制造过程或系统来说。
由于手工作业占较大比例，所以手工抛光的整形工具也非常昂贵。此外，手工进行移动和施加压力给雇员造成工作负担，特别是因为通常这种体力作业运动需要一次持续一整个工作日。
此外，雇员可能只能以有限的速度和有限的接触压力来移动抛光工具。为了向抛光过程提供良好且快速抛光结果所需的机械输出，工件旋转通常选择相对较快。因此，抛光路径，即抛光工具在工件表面刻画的路线，基本上与工件旋转相切地运行，即基本上为环形。通常，来自前一个加工步骤的加工轨迹，诸如旋转轨迹，通常也切向运行，因此只能借助手工抛光来艰难地去除，这样使得抛光时间延长或者最终质量低下。
雇员相对较大的手部运动——通常在若干厘米范围内——进一步导致工件轴向中部区域较之端部区域受到明显更多的抛光加工。对于小工件来说，这种情况尤其突出。抛光过程的轴向不规则性还导致抛光时间延长或者工件轴向端部区域抛光效果不良。
DE 199 47 006 A1示出了用来实施车辆制动鼓最终研磨的研磨块保持件。研磨块保持件包括工具保持件，其中插入若干研磨工具。工具保持件以螺栓和弹簧固定到保持件，以使该工具保持件可以以若干自由度进行移动。工具保持件作用在工件上的力通过定位件来设定。
US 2002/0031987 A1示出了一种设备，其中盘形件的表面通过镗磨而变光滑。用来进行镗磨的工具以万向接头的形式悬挂，意味着该工具可以在特定限度内自由调节其相对于工件的位置。
【发明内容】
本发明立足于让抛光过程至少部分可再现，并且适合记录。
利用背景技术中提及的抛光设备，完成这一任务的措施在于：工件保持件制作成在第三方向可以挠曲，工具保持件的第三方向垂直于第一和第二方向。
因此，所述第三方向实际上垂直于保持在工件保持件上的工件的工件表面。在最简单的情况下，工件保持件的运动直接传递到工件。利用这种可以挠曲的实施方式，可以利用特定的功率将抛光工具压靠所述表面。在这方面，工具保持件受到机械引导，以使第一方向和第二方向的运动可以在机器的控制下进行。在这方面，第三方向上的定位不太重要。利用工具保持件这种可以挠曲的实施方式，抛光工具适配工件表面，并且利用所述相对运动，抛光工具沿着第一和第二方向穿过工件表面并将其抛光。工具保持件在第三方向上的位置变化导致接触力轻微增大或减小，但是抛光过程通常仍然可以接受这种力的变化。使用机器来抛光，允许记录并再现抛光过程。工件和工具之间的相对运动可以通过不同方式产生。工件可以布置在作为抛光设备一部分的工件保持件中。工件保持件还可以单独制作，与抛光设备分开，以便抛光时，抛光设备例如借助地板上的轨道使得工具保持件靠近工件——或者相反。工件保持件例如是车床或者与抛光设备分开布置的其他机床。这样在制造过程中可以总体上减少装卸工件的运力。
优选，工具保持件在第三方向上的刚性最小。因此，工具保持件在第一和第二方向上的刚性较大。因此，可以借助第一方向的特定力移动抛光工具，而不用担心工具保持件发生变形。因此，可以相对精确地控制抛光工具的运动，以便可以沿着预定抛光路径引导抛光工具。工具保持件在第一和第二方向的刚性必须足够大，以便抛光工具不会在第一和第二方向发生振动或摆动。因为将工具制作成可以在第三方向挠曲，所以工具保持件在第三方向的刚性明显较小。第一方向的刚性至少是第三方向的刚性的5倍，就是说，在第一方向上，至少需要5倍的力才能让工具保持件的变形与第三方向上的变形程度相同。
优选，在第二方向上，工具保持件的刚性至少比第三方向上的刚性大5倍。这样协助防止抛光工具因相对于工件的运动而发生切向位移或者摆动。
优选，工具保持件的长度至少是其最大有效直径的10倍。对于圆形截面来说，有效直径就是直径。如果截面不是圆形，则有效直径是截面积的平方根。使用相对较长的工具保持件具有两项优势。第一，利用这种较长的工具保持件，还可以伸入工件内来抛光其那个部分，即使这些工件内侧只有非常小的开放空间。第二，这样设置以舒适的方式自动保证了第三方向上刚性较差，就是说保证了挠曲属性。
优选，提供驱动器，从而借助额外的摆动运动超控工件保持件和抛光工具之间的相对运动。借助工件保持件和抛光工具之间的相对运动，可以限定抛光路径，抛光工具被沿着该路径引导穿过工件。抛光过程可以在抛光工具摆动的情况下进行。在最简单的情况下，抛光工具围绕抛光路径执行正弦形运动。
优选所述摆动运动的频率介于20到100Hz之间。因此，可以以相对较高的速度移动抛光工具穿过容纳在工件保持件内的待抛光的工件表面。如果摆动运动沿着第一方向进行，则以上述频率进行的摆动可以使得该运动在第一方向上的影响至少与该运动在第二方向上的影响一样大。还可以移动抛光工具穿过工件表面，以使抛光工具以不同的角度经过每个点。这样保证了非常良好的抛光效果。
优选，摆动运动的幅值介于0.05到5mm之间。便利的是，摆动运动的幅值小于抛光工具在摆动运动方向上的延伸度。因此，可以让在第一方向上进行的抛光作业非常均匀地分布。优选，所述驱动器连接到控制装置，该控制装置改变摆动频率和/或摆动幅值。这种改变也可以由随机发生器或程序来控制。还可以手工激活所述控制装置。摆动运动参数的改变协助阻止干涉图案形成在表面上，否则这种干涉图案将出现在正弦形运动中。借助对摆动运动参数的控制，还以影响抛光过程。
优选，控制装置控制第二方向上的运动的速度低于摆动运动速度。这种控制至少适用于抛光过程的一部分。因此，可以产生主体部分沿着第一方向的抛光路径。
优选，抛光工具可以在第一方向运动，而工件保持件可以在第二方向运动。这意味着不同的驱动器可以用于不同方向的运动。运动控制的分离使得沿着预定路径引导抛光工具更为容易。
优选，工件保持件以介于50到100rpm之间的速度旋转。特别是对于旋转对称工件而言，这种实施方式具有优势。如果借助工件保持件旋转工件，则抛光工具平行于旋转轴线的简单线性运动将保证对待抛光工件的全部面积进行抛光。而且，也可以借助旋转运动来抛光工件的前侧。
具有优势的是，提供了具有不同挠曲属性的若干工具保持件。由于通过挠曲属性，即各工具保持件的刚性，可以影响抛光过程，所以可以为期望的抛光过程选择适合的工具保持件。
优选不同的抛光工具设置有不同的编码，每个编码仅与至少一个预定工具保持件配合。对于高级抛光步骤来说，必须使用更精细的抛光工具。对于更精细的抛光工具来说，也可以合理地采用较小的接触压力。如果使用刚性不同的工具保持件可以影响接触压力，则工具保持件的运动控制就会变得更简单。基本上，工具保持件可以在抛光过程的全部步骤中，以简单的方式运动，所以不需要对抛光设备进行改变，除了更换工具保持件和抛光工具。借助所述编码，可以保证不会将过大的力施加在特定的抛光工具上。便利的是，为每个精细度的抛光工具提供工具保持件。
优选，抛光工具借助中间保持件固定到工具保持件。这样简化了装卸。
优选，工具保持件布置在具有至少两个运动轴的装卸自动机上。装卸自动机例如可以是传统工业机器人。这种工业机器人通常设置有6个运动轴，即3个平动轴和3个旋转运动轴。
优选，驱动器和/或工具保持件和/或装卸自动机设置有运动和/或功率传感器。这些传感器能让抛光设备测量抛光工具相对于工件的运动和/或抛光工具和工件之间的力。这样，例如可以监控并补偿抛光工具的磨损。
优选，工件保持件和工具保持件具有可以相对于彼此变化的角度。具体来说，针对工件和抛光工具之间的额外摆动运动，该角度允许设定抛光工具穿过工件的运动路径，该运动路径实际上使得表面上的每个点被从相对较多的方向抛光。这样改善了抛光效果。优选，抛光工具在工件上的接触压力可以控制，特别是根据抛光工具在工件上的位置进行控制。就这个实施方式来说，每个抛光过程可以以实现最佳效果的接触压力加工每个点。例如，如果必须抛光带有曲面的工件，则由内径形成的曲面要求的接触压力不同于由外径形成的曲面。可控的接触压力还允许将抛光过程适配于不同的材料或表面。优选所述抛光设备包括由压力流体特别是压缩空气操作的接触压力装置，所述接触压力装置影响接触压力。所述接触压力装置可以与装卸自动机整体形成。但是，该接触压力装置也可以位于装卸自动机和工具保持件之间。使用压力流体是一种特别简单的措施。压力流体的压力决定了接触压力装置作用于抛光工具的力。气态压力流体的额外优势在于，因此形成额外的灵活性，这对于抛光过程具有进一步有利的影响。无论如何，大多数加工厂都可以获得压缩空气。优选，压力流体的压力由控制装置控制。通过改变压力，控制装置可以通过简单的方式调节抛光工具作用在工件上的期望接触压力。
本发明还涉及抛光工件表面的方法，在该方法中，预先机加工过程在该表面上形成微观凹部，而抛光过程改变在所述凹部之间凸起的表面的一部分。利用这种实施方式，能让润滑剂均匀地分布在所述表面上。在预先机加工过程中形成的凹部的深度例如可以介于1到10μm之间，优选介于3到5μm之间。剩余表面被抛光，所以实现了具有优良特性的工件表面。在这方面，仅将在凹部之间凸起的表面的一部分进行抛光就足够了。凹部可以保留下来不进行加工的原因是这样不会阻止润滑剂分布。
【附图说明】
在以下内容中，针对附图根据优选实施方式说明本发明，在附图中示出了：
图1是抛光设备的示意图；
图2是工具保持件的第一实施方式，带有位于工件上的抛光工具；
图3是工具保持件的第二实施方式；
图4是现有技术中带有抛光轨迹的工件表面的示意图；
图5是本发明的抛光轨迹；
图6是图5的截面；和
图7是处于三个不同机加工状态的表面结构的示意图。
【具体实施方式】
在操作状态下，图1所示的抛光设备1包括工件2和布置在工具保持件3上的抛光工具4(图2)。
在当前情况下，工件2制作成旋转对称，并因此可以保持在旋转卡盘5形式的工件保持件中。在旋转卡盘5旋转时，工件2进行旋转运动。
工具保持件3布置在装卸自动机7即工业机器人的臂6上。装卸自动机7总共有6条运动轴线，就是说它沿着3个平移方向移动布置在臂6顶部的摆动驱动器8，并将其围绕3条旋转轴线转动。工具保持件3连接到摆动驱动器8。
摆动驱动器8例如可以包括将马达旋转转化为线性摆动运动的传统偏心驱动器。在以下说明中，该运动的方向被称为“第一方向9”。
装卸自动机7的臂6实际上可以将工具保持件3以及抛光工具4送往相对于工件2的任何随机位置和取向。在旋转卡盘5旋转时，工件2表面沿着第二方向10(图2)运动。因此，沿着第一方向9的运动由装卸自动机7来控制，该运动也超控由摆动驱动器8控制的摆动运动。沿着第二方向10的运动由旋转卡盘5产生。第一方向9和第二方向10的运动重叠，可以到达工件2内侧11a或外侧11b上的任何点。在图2中，增加了箭头来局部表示相对于工具保持件3的第二方向。
可以由带屏幕15的键盘14激活的控制单元13控制装卸自动机7的运动和旋转卡盘5的运动两者。此外，控制单元13还可以控制摆动驱动器8，即改变其频率和/或幅值。频率和/或幅值改变可以由随机发生器来实现。还可以让这种改变在程序控制下实现。
保护端盖16可以横向位移，所以操作者可以触及工件2和工具保持件3。但是，在自动执行抛光过程中，保护端盖16被推压在旋转的工件2和装卸自动机上。
抹布保持件17a保持纸质抹布，纸质抹布通常以酒精或其他清洁剂浸泡，在抛光过程每个部分完成之后清洁工件2。在装卸自动机后面，提供废纸篓17b，用来处理用过的抹布。
保护端盖16设置有安全开关(未示出)，安全开关保证在保护端盖16打开过程中，控制单元无法激活旋转卡盘5，也不能激活装卸自动机7。但是，为了仍然能在抛光设备1上进行手工抛光，提供了操作场27，雇员可以借助该操作场来激活并控制旋转卡盘。因此，保证了雇员不会受到机控单元的伤害。
图2现在以放大比例示出了工件2和工具保持件3之间的相互关系。工具保持件3呈具有截面19的杆18形式。这里所说的截面19为卵形，即第二方向12的尺度大于第三方向20的尺度，第三方向垂直于第一方向9和第二方向12。杆18的长度至少为截面19有效直径的10倍。对于圆形截面19来说，有效直径就是正常直径。如果截面19的形状脱离圆形，则有效截面是截面面积的平方根。
位于工具保持件3顶部的抛光工具4可以呈镗磨油石形式。工具保持件3由装卸自动机7沿着轴向以预定方式引导。由装卸自动机7导致的运动被沿着第一方向9的摆动运动超控。该摆动运动的频率介于20到100Hz之间。该摆动运动的幅值介于0.05到5mm之间。旋转卡盘的旋转速度介于50到1000rpm之间。幅值经过选择，以使其小于抛光工具4在第一方向上的长度。这样能让在第一方向上执行的抛光作业非常均匀地分布。
通过未详细示出的方式，装卸自动机7、装卸自动机7的臂6和/或工具保持件3可以装备有加速度传感器或功率传感器，所述传感器能让控制装置13测量抛光工具4的运动和/抛光工具4和工件2之间至多沿着3条轴线的功率。因此。例如可以监控并补偿抛光工具4的接触压力和磨损。
图3示出了工具保持件3的改型实施方式。工具保持件3包括两个杆18a、18b，它们借助第二方向上的支柱21彼此连接。
一端是经由中间保持件22固定到工具保持件的抛光工具4。另一端是接头23，工具保持件3利用该接头连接到摆动驱动器8。
具有优势的是，工具保持件3可以由碳或玻璃纤维加强的塑料或轻质金属例如钛制成。工具保持件3的杆18、18a、18b进一步可以制成例如管件形式，若干条细杆位于共用套筒中，或者作为刚性结构。抛光工具4可以借助例如粘结剂、螺丝或锁销连接部连接到工具保持件3。
图2和3所示的工具保持件设计方案使得工具保持件3在第一方向9具有最大刚性。在该方向上，工具保持件3基本上不能挠曲。
在第二方向12上，工具保持件3具有略小一些的刚性。但是，在第三方向20上，工具保持件3可以挠曲，即具有相对较小的刚性。第二方向12上的刚性至少为第三方向20上的刚性的5倍。如果允许相同的力作用在第二方向12和第三方向20上，则工具保持件3在第三方向20上的变形至少为5倍。
利用抛光工具4的这种挠性承载件，可以以特定的容差实现装卸自动机7的控制。针对图1来说，装卸自动机7例如引导工具保持件3，以使工具保持件3与摆动驱动器8的接触点总是低于工件2的内侧11几个毫米。因此，工具保持件3在第三方向20发生变形。然后，抛光工具4以特定的力抵靠工件2的内侧11。
可以选择的是，在放入工件几何结构之后，控制单元13可以对工具保持件3执行程序控制的运动，从而在抛光过程过程中，将工件2和抛光工具4之间沿着第三方向20的距离保持大约恒定。对于简单的工件几何结构而言，输入可以由个别参数构成，例如工件的轴向延伸度以及抛光工具的轴向延伸度。复杂工件几何结构例如可以直接从设计程序获取，由操作者以计算机辅助方式输入或者可以由系统自动测量。
如果抛光工具4磨损或者要使用不同的抛光工具，则通常不需要对装卸自动机7的运动控制进行改变。施加在抛光工具4上的力会发生轻微改变。但是，这种改变仍然在可接受的范围内。
在引导抛光工具4穿过工件2内侧11时，现有技术中的抛光过程(图4)会导致基本上沿着第二方向延伸的波浪形抛光轨迹24。如果存在沿着相同的方向10延伸的缺陷25，则该缺陷例如车削轨迹，基本上无法通过抛光来去除。
图5示出了符合本发明的抛光轨迹26。可以看出，这种抛光轨迹沿着第一方向9具有不同波长、幅值和位置。如果这种抛光轨迹遇到缺陷25，则将更快更可靠地去除缺陷25，因为相对于缺陷25来说存在着相对角度更大的更多的抛光轨迹26。从图6的放大视图中也能看出这种效果。
通常，必须执行若干次抛光过程来完全抛光工件2，每一次抛光过程包括使用比前一步骤更为精细的抛光工具4。在目前情况下，这种选择还是需要由操作者来完成。操作者还可以检查利用抛光工具4进行的抛光过程是否已经实现了满意的效果，或者是否需要延长该抛光过程。
在某些情况下，更精细的抛光工具需要较小的接触压力。为了以简单的方式保证这种接触压力，每个抛光工具4必须具有自身的工具保持件3。当然，工具保持件3还可以提供给一组抛光工具4。这样，工具保持件3和抛光工具4将进行编码，以便彼此配合。这种编码可以简单地进行，即特定质量的抛光工具4具有仅能与一个特定工具保持件3的固定几何结构相配合的固定几何机构。以后，如果必须改换抛光工具4，则将整体工具保持件3从装卸自动机上拆下，将新的工具保持件安装上。但是，可以这样对操作者提供支持，即抛光过程之后，屏幕15显示有利于用在下一次抛光过程中的抛光工具4。
如上所述，可以控制抛光工具在工件上的接触压力。为此，有利地提供了接触压力装置25，该装置可以利用压力流体例如压缩空气来操作。压力流体的压力可以借助控制装置13来控制。为此，控制装置13可以连接到未详细示出的压力传感器或功率传感器。在图2中，示出了接触压力装置作用在杆18上。但是，这种定位仅仅代表一种示例。接触压力装置还可以布置在其他地方，例如布置在装卸自动机7内，或者摆动驱动器8内。借助上述压力传感器或功率传感器，也可以控制接触压力。
有利的是，选择抛光工具4的摆动速度，即第一方向9上的运动，使其大于待抛光表面在第二方向12上的运动。通过改变速度关系，可以设置不同的角度，根据所述角度引导抛光工具4穿过待抛光表面。如果第一方向9上的运动大于待抛光表面在第二方向12上的运动，则抛光轨迹的主要部分主要穿过最频繁出现在旋转对称工件上的机加工轨迹延伸，意味着这些轨迹被更快地去除。
借助装卸自动机7，工具保持件3和工件2之间的角度对准关系也可以改变，从而在摆动运动的每一个行程中，实现抛光工具4运动的不同角度，如图6所示。因此，还可以抛光非旋转对称工件，以及工件的前侧11c。控制单元13或另一台计算机可以用来预先计算频率、幅值以及轴向工具位置的变化。为此，例如可以采用已知优化方法，例如保证待抛光工件表面11的每一点被可能角度变化最大的抛光轨迹26交叉。这种计算可以在参考先前机加工历史的情况下进行，例如如果知道工件表面11的哪个区域通常存在车削轨迹25的话。例如，可以相应控制抛光作业的轴向分布。此外，抛光工具摆动运动的频率和幅值例如可以根据抛光工具4距离工件2旋转轴线的径向距离和/或根据所用抛光工具4的精细程度来设置，以便相对速度(即峰值或有效值)保持在预定限度内。
符合本发明的设备1异常良好地适合抛光用于冷塑加工(cold flowing)的整形工具2。特别是在这个方面，手工抛光无处不在使用，迄今为止的经验表明不可能由机器代替工人的经验和判断能力。在抛光整形工具2之前，通常借助机加工处理诸如硬切削、研磨、铣削或蚀刻将该表面成形为精度非常高的精加工尺寸。因此，抛光过程不应该改变表面11的几何形状，而是精加工表面11的微观结构和粗糙度质量。这不同于抛光其他金属产品的表面，例如商品、水电枢(water armature)、塑料模具或带有镜面的产品，它们通常抛光的一个目的是避免光学可识别的花纹或误差。因此，这种工件不仅必须非常精细地抛光，而且不能有长波纹或宏观形状误差。但是，对于整形工具2来说，抛光过程可以针对预先机加工的表面11进行，因此抛光工具4可以相对灵活地定位。
在预先机加工了未加工的工件2之后，机加工轨迹25保留在表面11上，抛光的目的是去除这些机加工轨迹25而不损坏表面11的微观结构。特别是，必须避免例如因疲劳而损坏紧接在表面11下的金属网格结构。在利用本发明的设备1进行抛光时，最终小心地去除凸起的机加工粗糙部分和轨迹，这使得表面11的上层更加光滑，而紧接在该表面下层的结构得以保存。较大的结构，例如台阶在抛光过程中保留下来，但是是以光滑的形式保留。但是，这些结构对于冷塑加工的整形工具的质量或使用寿命的影响非常小。符合本发明的设备1也极其良好地适合机加工工件表面，以便形成均匀分布的微观切痕。例如，可以从完成工件表面上切除仅1μm或更少的材料层，可以完全且精确地控制表面11上的切痕和切痕分布。以令人吃惊的方式，该设备造就了全新的机加工过程，因此也能制造全新的表面结构。
已经知道可以借助镗磨在工件表面例如机器部件的滑动表面上形成凹部或凹槽，该凹部适合容纳和分布油料或其他润滑剂。这种凹部简化了机器操作过程中润滑剂在滑动表面上的分布。因此，可靠的润滑延长了滑动表面的寿命。但是，目前已知的制作这种凹部的方法存在一些缺陷。首先，凹部的深度和宽度基本上通过选择机加工工具来控制，例如镗磨油石。因此，仅能相对粗糙地控制这些参数。其次，设置有凹部的工件表面比例(share)通过改变机加工期间来控制。为了实现凹部的表面比例较高，必须引导机加工工具若干次穿过工件表面。这样，机加工工具只能相对于凹部的宽度大致定位。因此增大了凹部在工件表面上分布不规则的风险，意味着可能影响滑动表面的刚性以及润滑特性。
利用本发明抛光工件的工件表面的方法，现在能在工件表面上提供相对较深的凹部，但仍处于微观范围内，可以精确控制凹部的相对表面比例以及凹部在该表面上的分布。实现这种效果的方式是：在预先机加工过程中，在该表面上形成微观凹部，通过抛光来改变凹部之间凸起的一部分表面。图7示出了根据本发明方法实施方式机加工过的工件的工件表面29的示意截面图a、b、c。作为示例，截面a、b和c示出了沿着柱状标称表面34的工件表面29。在这一方面，垂直于标称表面34的方向以及标称表面34的曲率以夸张的比例示出。工件表面例如可以设置为轴承的承载或滑动表面，例如辊子轴承、滚珠轴承或滑动轴承中的轴承壳体、辊子或滚珠。
利用本发明的方法，也可以有利地加工整形工具的整形表面，整形工具例如用于金属锻压的深冲工具；用于导线、杆或管件拉拔的缩减工具。
在预先机加工过程中，工件表面29已经形成工件机械性能所需的形状，符合相应的公差。与此同时，或者随后，在工件表面29上构造或多或少的带有凹部30的规则波浪结构。凹部30例如能借助硬切削、铣削或研磨形成。具有优势的是，凹部30的深度介于1到10μm之间，优选3到5μm之间，宽度或波浪长度介于10到500μm之间，优选100到250μm之间。截面a示出了该加工状态下的工件表面29。在凹部30之间，尖峰或隆脊31凸起。尖峰或隆脊31局部伸出标称表面34。
随后，将工件表面29抛光，意味着改变凹部30之间凸起的尖峰或隆脊31。该加工状态在截面b中示出。尖峰或隆脊31被局部削平，因此形成沿着标称表面34延伸且占工件表面29大约1/3的光滑滑动表面32，而剩下的部分设置有凹部30。凹部的基部35保持不被抛光过程改变。滑动表面32共同形成工件的功能表面，例如轴承表面或整形表面。在操作过程中，从凹部30向所述功能表面提供润滑剂，所以液力动态润滑剂膜形成在所述功能表面上。通过改变切痕，可以控制滑动表面32和凹部30之间的表面关系，这样可以影响工件表面29的刚性和润滑特性。。较大的切痕以及工件表面29上较大的滑动表面比例，例如80％，保证了功能表面刚性较高，而较小的切痕以及较小的滑动表面比率，例如20％，将增大表面29容纳并分布润滑剂的能力。
截面c示出了进一步抛光过程之后的工件表面29的加工状态，但是所述进一步抛光采用相对较软的抛光工具。在所述进一步抛光过程中，滑动表面32的边缘33被略微圆整。圆整边缘33降低了边缘33撕裂润滑剂膜的风险，因此有助于保持润滑剂膜。
在抛光设置有凹部30的工件表面29时，对于产生的工具或产生的机器部件的表面29的润滑特性而言，尤其重要的是避免抛光过程将凹部30完全去除，以及切除的材料在抛光过程中不会辊轧进凹部30内。此外，对于这种整形工具或这种机器部件而言，特别关键的是以小心控制、适当且均匀的方式抛光滑动表面32，首先使得总体滑动表面32平滑，其次使得接近在滑动表面32下方存在的金属网格结构不会因疲劳而损坏。这种效果仅能由受控且小心的抛光过程来保证，该抛光过程例如由本发明的抛光设备来实施。