CN111093896A - 用于在滚子的至少一个端面上制造拱曲的走向的制造设备和用于利用制造设备在至少一个端面上制造拱曲的走向的方法 - Google Patents

Abstract

本发明涉及一种用于在滚子2的至少一个端面3a、3b上制造拱曲的走向的制造设备1，该制造设备具有用于在滚子2的至少一个端面3a、3b上磨削出拱曲的走向的磨削装置4、用于将滚子2保持在保持装置5与磨削装置4之间的保持装置5，其中，保持装置(5)能相对于磨削装置(4)直线运动。

Description

用于在滚子的至少一个端面上制造拱曲的走向的制造设备和 用于利用制造设备在至少一个端面上制造拱曲的走向的方法

技术领域

本发明涉及一种用于在滚子的至少一个端面上制造拱曲的走向的制造设备。该制造设备具有用于磨削出拱曲的走向的磨削装置和用于将滚子保持在保持装置与磨削装置之间的保持装置。本发明也涉及一种用于利用制造设备在滚子的至少一个端面上制造拱曲的走向的方法。

背景技术

具有拱曲的面的滚动体由现有技术是众所周知的。通常，利用合适的设备来磨削出拱曲的面，以便使该面设有拱曲的走向。

例如，印刷文献DE 19 531 965 A1描述了一种用于滚子轴承的滚动体，该滚动体在滚动面和滚子的两个端面之间的边界处分别具有倒圆的区域。为此使用磨削工具，该磨削工具包括用于磨削滚动面的外部磨削区域、用于磨削端部面的端部磨削区域和用于磨削倒圆的区域的圆化的磨削区域。

发明内容

本发明的任务是，提供一种用于经济地制造滚子的拱曲的端面的制造设备。此任务通过具有权利要求1的特征的用于在滚子的至少一个端面上制造拱曲的走向的制造设备以及通过具有权利要求8的特征的利用制造设备在滚子的至少一个端面上制造拱曲的走向的方法来解决。本发明的优选的或有利的实施方式由以下描述的从属权利要求和/或附图得出。

本发明提出了一种制造设备，其被构造成用于在滚子的至少一个端面上制造拱曲的、尤其是凸球状的走向。优选地，滚子构造为用于滚动轴承的滚动体。例如，滚子被构造为圆柱滚子。但是，滚子也可以是针形滚子或桶形滚子。例如，滚子具有5毫米的直径，优选为6毫米和/或直至8毫米的直径。滚子的长度优选为至少4毫米，尤其是至少为20毫米，特别是至少40毫米，和/或最大70毫米。

优选地，至少一个端面关于滚子的转动轴线轴向地布置。尤其地，滚子具有周侧面，该周侧面径向地围绕滚子的转动轴线延伸。特别地，滚子具有第一和第二端面，它们关于转动轴线轴向相互对置地布置。

制造设备具有磨削装置。磨削装置被构造成用于在滚子的至少一个端面上磨削出拱曲的走向。例如，磨削装置被构造为长方体形的钳口，尤其是构造有比高度明显更大的长度。

制造设备包括保持装置。保持装置被构造成用于将滚子保持在保持装置与磨削装置之间。例如，保持装置被构造为另外的长方体形的钳口，其长度尤其明显大于其高度。优选地，磨削装置和保持装置具有相同的尺寸，尤其是具有相同的长度和/或高度。优选地，磨削装置和保持装置由钢合金形成。

根据本发明，保持装置能相对于磨削装置直线运动。优选地，保持装置能同向于和/或平行于磨削装置运动。尤其地，制造设备包括例如直线马达的促动器，以用于相对于磨削装置直线驱动保持装置。特别地，保持装置通过促动器来驱动，从而直线地尤其是同向于和/或平行于磨削装置地运动。

本发明的优选的设计方案设置的是，磨削装置方位固定地布置。优选地，磨削装置作为磨削机被整合在压轧机中，并且方位固定地锚固在压轧机中。尤其地，保持装置也被整合在磨削机中，并且在那里以距磨削装置限定的距离、以能直线运动的方式、且能同向于和/或平行于磨削装置地运动。

在本发明的优选的实施方式中，滚子优选能形状锁合地(formschlüssig)布置在磨削装置与保持装置之间。可选地，滚子以过渡配合或过盈配合的方式布置在磨削装置与保持装置之间。优选地，磨削装置和保持装置接触滚子。尤其地，保持装置具有保持面，利用保持面使保持装置保持住滚子并且将滚子压向磨削装置，从而使滚子无法从磨削装置松脱。特别优选地，保持面设有涂层或材料层或表面结构化部，例如滚花，这提高了保持面的摩擦系数。以此可以以有利的方式确保将滚子可靠地保持在磨削装置与保持装置之间。尤其地，以此可以防止滚子特别是在保持装置的直线运动时和/或期间在磨削装置与保持装置之间滑行。

磨削装置的优选的构造上的实现方案设置的是，磨削装置具备带有通道开口的磨削通道。例如，磨削通道包括上磨削轮廓和下磨削轮廓。优选地，上磨削轮廓和下磨削轮廓沿通道开口延伸，并且/或者上磨削轮廓和下磨削轮廓沿磨削通道形成框架。优选地，上磨削轮廓被构造成用于在滚子的第一端面上磨削出拱曲的走向。尤其地，下磨削轮廓被构造成用于在滚子的第二端面上磨削出拱曲的走向。特别优选的是，上磨削轮廓和下磨削轮廓具有例如由氮化硼(CBN)制成的耐磨的覆面，以便避免或延迟磨削时和/或磨削期间的磨损。可选地，磨削通道具有与通道开口对置布置的通道壁。

本发明的优选的设计方案设置的是，滚子能至少区段式地布置在磨削通道中。为此，优选地，制造设备包括输送装置，该输送装置被构造成将滚子输送向磨削装置，尤其是输送到磨削通道内。可选地，输送装置将滚子放置到通道进入部内，该通道进入部形成通向磨削通道的入口。输送装置可以例如是机器人臂的抓取器。

当将滚子布置在磨削通道内，尤其是布置在通道进入部内时，滚子的转动轴线优选在两个磨削轮廓之间竖直地、垂直地和/或铅垂地延伸，并且/或者同向于和/或平行于通道壁延伸。尤其地，滚子能如下这样地布置在磨削通道内，尤其是布置在通道进入部内，即：使第一端面接触磨削通道的上磨削轮廓，并且/或者使第二端面接触磨削通道的下磨削轮廓。尤其地，当滚子布置在磨削通道内，尤其是布置在通道进入部内时，保持装置的保持面贴靠在滚子的周侧面上。特别地，保持装置由此向磨削通道的方向保持或压着滚子，并且将端面定位到各自的磨削轮廓上。

在本发明的优选的实施方式中，滚子能通过保持装置的相对于磨削装置指向的直线运动来驱动，以便在磨削装置上滚转并且沿通过方向通过磨削通道。优选地，保持装置通过其直线运动来驱动布置在磨削通道内的滚子，以便使滚子围绕其转动轴线旋转地沿着磨削通道移动。尤其地，滚子从通道进入部通过磨削通道直至通道端部，在通道端部上优选地抛出加工完成的滚子。由于端面与各自的磨削轮廓的接触，使得在滚子旋转并且通过磨削通道时和/或期间实现了磨削出第一端面和第二端面的拱曲的走向。

优选的是，上磨削轮廓和下磨削轮廓相对于通道壁倾斜地、成角度地和/或以半径或半径变化曲线来布置。由此，可以在通过磨削通道时和/或期间通过上磨削轮廓在滚子的至少一个端面上的、尤其是第一端面上制成拱曲的走向，并且通过下磨削轮廓在第二端面上制成拱曲的走向。可选地，在完成的滚子上形成只能通过根据本发明的制造设备和/或根据本发明的方法产生的特别的表面形貌。

在本发明的优选的实施方式中，磨削通道沿滚子的通过方向渐细地构成。优选地，磨削通道沿通过方向变窄。尤其地，通道进入部具有比通道端部更大的宽度。由于在滚子通过磨削通道时和/或期间通过对至少一个端面的磨削实现了对滚子的轴向的长度匹配，所以磨削通道的渐细和/或逐渐变窄是优选的并且是有利的，以便确保至少一个端面与磨削通道的相应的磨削轮廓的持续接触。

通过该制造设备可以提供有效且廉价的制造，尤其是批量制造滚子上的拱曲的端面。尤其地，与传统的制造设备相比，可以以有利的方式提高加工完成的滚子的生产节拍数。

本发明的另一主题是用于利用根据前述说明和/或根据权利要求1至7的制造设备在滚子的至少一个端面上制造拱曲的走向的方法。在该方法的范畴中尤其通过促动器驱动保持装置，以使保持装置相对于磨削装置直线运动。

在优选的方法步骤中，将滚子布置在磨削通道内，从而使周侧面贴靠在保持装置上，使第一端面接触上磨削轮廓，并且使第二端面接触下磨削轮廓。优选地，通过保持装置相对于磨削装置的直线运动来驱动滚子，以使滚子尤其旋转地通过第一和第二磨削通道。

在另一优选的方法步骤中，在滚子旋转地通过磨削通道期间，通过上磨削轮廓在第一端面上磨削出拱曲的走向，并且通过下磨削轮廓在第二端面上磨削出拱曲的走向。

附图说明

本发明的另外的特征、优点和效果由本发明的如下的优选实施例的描述得出。其中：

图1示出用于在滚子的至少一个端面上制造拱曲的走向的制造设备，该制造设备具有磨削装置和保持装置；

图2示出在磨削装置中引入的磨削通道的俯视图和侧视图；

图3示出图2中的磨削通道，其中，滚子布置在磨削通道内；

图4示出磨削通道的通道进入部的俯视图和通道进入部的侧视图。

在附图中，相应的或相同的部分设有相同的附图标记。

具体实施方式

在图1中示出了制造设备1，其被构造成用于在滚子2的至少一个端面3a、3b上制造、优选廉价地批量制造拱曲的走向。制造设备1包括磨削装置4和保持装置5。滚子2被布置在磨削装置4与保持装置5之间，尤其是形状锁合被保持、尤其是被夹在它们之间。

滚子2被构造为用于滚动轴承的滚动体，尤其是圆柱滚子、针形滚子或桶形滚子。滚子具有例如为5毫米的、优选为6毫米的和/或直至8毫米的直径。滚子2的长度优选为至少4毫米，尤其为至少20毫米，特别为至少40毫米和/或最大70毫米。

如在图3中更详细地示出，滚子2具有周侧面3c，周侧面关于滚子2的转动轴线X径向地布置。滚子2包括轴向相互对置布置的第一端面3a和第二端面3b。

如在图1中所示，制造设备1的磨削装置4和保持装置5被构造为长方体形的钢钳口。它们能作为磨削机被整合在压轧机中。也可以使用其他的机床。磨削装置4方位固定地并且不能运动地固定在磨削机中。保持装置5能相对于磨削装置4直线运动。为此，制造设备1包括例如是直线马达的未示出的促动器，其可以使保持装置5直线运动。

在保持装置5的直线运动L中，该保持装置与磨削装置4间隔开地并且同向于和/或平行于磨削装置4运动。

磨削装置4具有磨削通道6，磨削通道包括通道开口、通道壁7以及上磨削轮廓8a和下磨削轮廓8b。上、下磨削轮廓8a、8b沿与通道壁7对置的通道开口延伸。上磨削轮廓8a被构造成用于对滚子2的第一端面3a进行磨削，从而在该第一端面上形成拱曲的、尤其是凸球状的走向。下磨削轮廓8b被构造成用于对滚子2的第二端面3b进行磨削，从而使得在此也形成拱曲的、尤其是凸球状的走向。

保持装置5具有用于将滚子2保持在磨削通道6内的保持面9。保持面9可选地设有增加摩擦系数的涂层，从而保证滚子2在磨削装置4与保持装置5之间的可靠保持，并且可以避免滚子2滑脱。

在图2中示出了磨削装置4的磨削通道6的俯视图和侧视图。图3示出了滚子2的细节图，该滚子区段式地布置在磨削通道6内。

滚子2区段式地布置在磨削通道6内，使得转动轴线X垂直地、铅垂地或竖直地延伸，并且与通道壁7同向地延伸。滚子2以两个端面3a、3b接触磨削轮廓8a、8b。通过在图1中所示的保持装置5将滚子2保持到位，尤其是压入到磨削通道2内。

保持装置5通过促动器来激活并实施直线运动L。由此，使滚子2沿通过方向D围绕转动轴线X置于旋转状态下，从而使滚子2沿通过方向D运动通过磨削通道6。在此时或在此期间，通过上磨削轮廓8a在滚子2的第一端面3a上磨削出拱曲的走向，并且通过下磨削轮廓8b在第二端面3b上磨削出拱曲的走向。

图4示出了磨削通道6的通道进入部10的俯视图和通道进入部10的侧视图。滚子2通过通道进入部10被置入到磨削通道6内，从而使端面3a、3b随后可以通过沿通过方向D的旋转运动来设有拱曲的走向。为了将滚子2置入到磨削通道6内，制造设备1(图1)包括未示出的输送装置，该输送装置例如被构造为机器人臂和/或抓取器。在完全通过磨削通道6之后，滚子2在通道端部12处被抛出，并且例如通过运输带被运走。

通道进入部10具有比磨削通道6沿通过方向D的进一步的走向更大的宽度W。尤其地，磨削通道6沿通过方向D渐细或变窄。这是必要的，这是因为滚子2在被置入到通道入口10内时以及在磨削之前与在磨削通道6内的磨削期间或之后相比沿轴向方向具有更大的高度H。尤其地，在端面3a、3b上磨削出拱曲的走向时和/或在此期间，滚子2的高度H(图3)降低，从而磨削通道6通过渐细和/或变窄而与其匹配。

上磨削轮廓8a和下磨削轮廓8b设有例如由氮化硼(CBN)制成的耐磨的覆面，从而可以延长使用寿命并且可以延迟钝化。磨削轮廓8a、8b横向地、成角度地或以半径或半径变化曲线相对于通道壁7延伸(也参见图3)。尤其地，磨削轮廓8a、8b通过分级变化部和/或半径或半径变化曲线11形成，分级变化部和/或半径或半径变化曲线地设计，使得可以磨削出端面3a、3b的拱曲的走向。

与用于在滚动体上磨削出拱曲的端面的传统的制造设备相比，通过根据图1的制造设备1可以有利地增加生产节拍数。由此，可以廉价地制造具有拱曲的端面3a、3b的滚子2。

附图标记列表

1 制造设备

2 滚子

3a 第一端面

3b 第二端面

3c 周侧面

4 磨削装置

5 保持装置

6 磨削通道

7 通道壁

8a 上磨削轮廓

8b 下磨削轮廓

9 保持面

10 通道进入部

11 分级变化部和/或半径

D 通过方向

H 高度

L 直线运动

W 宽度

X 转动轴线

Claims (10)

1.用于在滚子(2)的至少一个端面(3a、3b)上制造拱曲的走向的制造设备(1)，所述制造设备具有：

磨削装置(4)，所述磨削装置用于在所述滚子(2)的至少一个端面(3a、3b)上磨削出拱曲的走向，和

保持装置(5)，所述保持装置用于将所述滚子(2)保持在所述保持装置(5)与所述磨削装置(4)之间，

其特征在于，

所述保持装置(5)能相对于所述磨削装置(4)直线运动。

2.根据权利要求1所述的制造设备(1)，其特征在于，所述磨削装置(4)方位固定地布置。

3.根据权利要求1或2所述的制造设备(1)，其特征在于，所述滚子(2)能形状锁合地布置和/或形状锁合地布置在所述磨削装置(4)与所述保持装置(5)之间。

4.根据前述权利要求中任一项所述的制造设备(1)，其特征在于，所述磨削装置(4)具有磨削通道(6)，其中，所述磨削通道(6)具有用于在所述滚子(2)的第一端面(3a)上磨削出拱曲的走向的上磨削轮廓(8a)和用于在所述滚子(2)的第二端面(3b)上磨削出拱曲的走向的下磨削轮廓(8b)。

5.根据权利要求4所述的制造设备(1)，其特征在于，所述滚子(2)能布置在所述磨削通道(6)内，从而使所述滚子(2)的周侧面(3c)贴靠在所述保持装置(5)上，使所述第一端面(3a)接触所述磨削通道(6)的上磨削轮廓(8a)，并且使所述第二端面(3b)接触所述磨削通道(6)的下磨削轮廓(8b)。

6.根据权利要求4或5所述的制造设备(1)，其特征在于，所述滚子(2)能通过所述保持装置(5)的相对于所述磨削装置(4)指向的直线运动(L)来驱动，以便在所述磨削装置(4)上滚转并且沿通过方向(D)通过所述磨削通道(6)。

7.根据权利要求4至6中任一项所述的制造设备(1)，其特征在于，所述磨削通道(6)沿所述滚子(2)的通过方向(D)渐细地构成，并且/或者沿通过方向(D)变窄。

8.利用根据前述权利要求中任一项所述的制造设备(1)在滚子(2)的至少一个端面(3a、3b)上制造拱曲的走向的方法，其特征在于，驱动保持装置(5)以使所述保持装置相对于磨削装置(4)直线运动。

9.根据权利要求8所述的方法，其特征在于，将所述滚子(2)布置在磨削通道(6)内，使得第一端面(3a)接触上磨削轮廓(8a)，而第二端面(3b)接触下磨削轮廓(8b)，并且使得所述保持装置(5)贴靠在所述滚子(2)的周侧面(3c)上并且/或者压向所述周侧面，其中，通过所述保持装置(5)的直线运动(L)使所述滚子(2)置于旋转状态下并且沿通过方向(D)通过磨削通道(6)。

10.根据权利要求7至9中任一项所述的方法，其特征在于，在所述滚子(2)旋转地通过所述磨削通道(6)期间，通过所述上磨削轮廓(8a)在所述第一端面(3a)上磨削出拱曲的走向，并且通过所述下磨削轮廓(8b)在所述第二端面(3b)上磨削出拱曲的走向。

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