CN111203625A - 精密轨道制造方法和精密轨道 - Google Patents

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Abstract

本发明涉及一种精密轨道制造方法，通过该精密轨道制造方法可形成滚道区域(10)。本发明提出将用于形成滚道区域中的至少一部分的材料通过激光束沉积焊接和/或电子束沉积焊接施加到组件(12)上。

Description

精密轨道制造方法和精密轨道
技术领域
本发明涉及一种精密轨道制造方法
Figure BDA0002281152870000011
Figure BDA0002281152870000012
以及一种精密轨道。
背景技术
已知一种精密轨道制造方法，其中材料为90MnCrV6的原始型材的一部分被分离。随后生成用于固定螺钉的通孔，并实现精加工(Endenbearbeitung)。在硬化后进行矫直(Richten)，并通过预砂光、精磨、保存和包装能够得到可交付的产品。
发明内容
本发明的任务特别在于实现一种高效的制造。
本发明涉及一种精密轨道制造方法，通过该方法能够形成一种滚道区域(Laufbahnbereich)。
本发明提出将用于形成滚道区域中的至少一部分的材料——通过激光束沉积焊接(Auftragschweiβen)和/或电子束沉积焊接，特别是以一个层或多个层(层次)——施加到组件上。根据本发明可实现一种高效的制造。特别是，能够在制造相应的精密轨道时实现短的工作时间。此外，能够实现灵活的孔加工，这是因为能够在硬化和打磨处理之前或之后进行孔加工，由此减少了浪费。另外还可实现的是，能够显著地减少甚至是省略矫直处理。特别地，根据本发明可实现的是，在激光束沉积焊接或者电子束沉积焊接期间已完成硬化，由此消除了要使用独立的硬化设备或者需要运送到外部硬化车间的麻烦。特别地，此种硬化是更加环境友好且节省资源的。此外，减少了组件的材料开销。另外，能够最小程度并因此非常高效地利用用于形成滚道区域的、特别高价值的材料。
附图简述
根据以下附图说明将得到其他的优点。在附图中示出了本发明的实施例。附图、说明书和权利要求包含了大量技术特征的组合。本领域技术人员可适当地单独考虑这些技术特征并将其整合为技术上有意义的其他组合。
图1：示出了一个在未完全制成状态下的精密轨道。
附图标记列表
10 滚道区域
11 滚道区域
12 组件
14 层
16 区域
18 层
20 厚度
具体实施方式
图1示出了在一状态下的精密轨道的端面的视图，在所述状态下，第一个滚道区域10和形成第二个滚道区域11的层18也必须要施加到精密轨道的组件12上。层18和滚道区域10的空间边界在图1中以虚线示出。所述组件是精密轨道的基体，并且在完全制成状态下所具有的重量大于精密轨道整体重量的70％。
通过该制造精密轨道的方法，将用于制造滚道区域10的材料通过激光束沉积焊接(也称为激光熔覆)施加到该组件上。为此，将焊丝形式的材料(其可无限地取自线圈)在邻近组件的区域16的位置处液化，所述区域16被设置为承载滚道区域10，其中将液态的金属丝蜿蜒地
Figure BDA0002281152870000031
施加在区域16上并立即凝固。为了使基体在施加材料之前直接具有所需的温度，可对其进行预加热或者预冷却。在将材料施加到区域16上时，基体的体积为所施加的材料中提供了期望的冷却速度，从而产生具有在55HRC以上硬度的细晶粒的马氏体结构(
Figure BDA0002281152870000032
martensitisches Gefüge)。由此在施加材料的同时实现了滚道区域10的硬化，这节省了处理成本和时间。最后，滚道区域10是由所述材料形成的层，其具有大约1mm的厚度并且以材料配合(stoffschlüssig)方式固定在组件上。
此外，还可进行一热预处理和/或后处理以及一随后的热处理，从而改善——特别是滚道区域10的边缘层和过渡层的——结构特性和强度特性。
为了液化金属丝可使用激光束。在本发明可选的实施方式中，在整个过程中可使用电子束来代替激光(电子束沉积焊接，也称为电子束熔覆)。
金属丝能够特别是由轴承钢
Figure BDA0002281152870000033
、工具钢(Werkzeugstahl)、高速钢(Schnellarbeitsstahl)、高合金钢——例如100Cr6(材料编号1.3505)、100CrMnSi6-4(100CrMn6，材料编号1.3520)、100CrMo7-3(材料编号1.3536)、100CrMnMo8(材料编号1.3539)、110MnCrTi8(材料编号1.8425)、M50(80MoCrV42-16，材料编号1.3551)、Cronidur30(X30CrMoN15-1，材料编号1.4108)、X2CrNiMo17-12-2(材料编号1.4404)或X45CrSi9-3(材料编号1.4718)——制成。
总体而言，对于所述方法，特别是对于激光束沉积焊接而言，例如可使用粉末或金属带来代替金属丝。特别地，材料(焊接添加材料)更多选择采用粉末的形式，这是因为相较于金属丝或金属带而言，粉末更容易制造。此外，通过根据本发明的沉积焊接，多种材料能够被共同地施加或者以多个层次彼此层叠地施加。此处可例如使用不同材料的金属丝或粉末，或使用粉末混合物。
组件由铸铁——例如球墨铸铁(GJS)或带有球墨的奥氏体-铁素体铸铁(ADI)——所构成。在本发明的其他实施方式中，组件例如由结构钢(Baustahl)或调质钢(Vergütungsstahl)——例如S185钢、S235钢、S275钢、S295钢、S355钢或者S460钢(每种都可能有不同的变体和材料编号，例如S235JR、S235JRG1、S235JRG2)或者C22钢(材料编号1.0402)——所构成。因此，层14的材料比组件的材料价值更高，也就是说特别是预期对于滚动应力(边缘层应力)而言有更长的使用寿命。因为层14和基体由不同的铁材料制成，其能够很好地以材料配合的方式彼此接合。
形成第二滚道区域11的层18可按照与层14类似的方式生成。在精密轨道完全制成后，其与滚动体(未示出)——此处该滚动体由辊形成——以及其他轨道按照已知的方式共同组成一个完整的精密轨道引导装置。

Claims (15)

1.一种精密轨道制造方法，通过所述精密轨道制造方法能够形成滚道区域(10、11)，
其特征在于，
将用于形成所述滚道区域中的至少一部分的材料通过激光束沉积焊接和/或电子束沉积焊接施加到组件(12)上。
2.如权利要求1所述的精密轨道制造方法，其中以一个层或多个层施加相同的材料或不同的材料。
3.如权利要求1或2所述的精密轨道制造方法，其中所述材料包含轴承钢和/或工具钢和/或高速钢和/或至少一种高合金钢。
4.如权利要求3所述的精密轨道制造方法，其中所述至少一种高合金钢包含100Cr6和/或100CrMnSi6-4和/或100CrMo7-3和/或100CrMnMo8和/或110MnCrTi8和/或80MoCrV42-16和/或X30CrMoN15-1和/或X2CrNiMo17-12-2和/或X45CrSi9-3。
5.如权利要求1或2所述的精密轨道制造方法，其中所述组件至少部分地由结构钢和/或调质钢和/或铸铁所构成。
6.如权利要求5所述的精密轨道制造方法，其中所述调质钢包含S185钢和/或S235钢和/或S275钢和/或S295钢和/或S355钢和/或S460钢和/或C22钢。
7.如权利要求5所述的精密轨道制造方法，其中所述铸铁包含球墨铸铁和/或带有球墨的奥氏体-铁素体铸铁。
8.如权利要求1或2所述的精密轨道制造方法，其中所述组件为精密轨道的基体。
9.如权利要求1或2所述的精密轨道制造方法，其中所述材料形成层(14、18)，所述层所具有的厚度(20)小于3mm。
10.如权利要求9所述的精密轨道制造方法，其中所述厚度(20)小于2mm。
11.如权利要求1或2所述的精密轨道制造方法，其中所述材料作为金属丝和/或金属带和/或粉末存在。
12.一种精密轨道引导装置制造方法，其中通过根据前述权利要求中任一项所述的精密轨道制造方法制造精密轨道引导装置中的至少一个轨道。
13.一种用于精密轨道引导装置的精密轨道，其通过根据权利要求1至11中任一项所述的精密轨道制造方法制造。
14.一种用于精密轨道引导装置的精密轨道，
其特征在于，
所述精密轨道的滚道区域(10、11)中的至少一部分通过层(14、18)形成，所述层在冶金学上的价值高于所述层直接邻接的、所述精密轨道中的区域(16)的材料。
15.一种精密轨道引导装置，其具有如权利要求13或14所述的精密轨道。
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