DD225358A1

DD225358A1 - METHOD FOR MANUFACTURING PROFILED RINGS

Info

Publication number: DD225358A1
Application number: DD26253284A
Authority: DD
Inventors: Thomas Ficker; Juergen Weinhold; Peter Heinrich; Rainer Peetz
Original assignee: Univ Dresden Tech
Priority date: 1984-04-30
Filing date: 1984-04-30
Publication date: 1985-07-31

Abstract

Die Erfindung betrifft ein Verfahren zur Fertigung von profilierten Ringen aus Rohrmaterial. Sie kann zur Herstellung von Waelzlagerringen, und zwar fuer den Fertigungsabschnitt der sogenannten Weichbearbeitung, eingesetzt werden. Ziel der Erfindung ist es, die Produktivitaet sowie die Material- und Energieoekonomie des kombinierten Verfahrens bei der Herstellung profilierter Ringe zu erhoehen. Aufgabe der Erfindung ist es, die profilierten Ringe ohne den zusaetzlichen Umspannvorgang im kombinierten Verfahren herzustellen. Erfindungsgemaess wird die Aufgabe dadurch geloest, dass zuerst die umformende vollstaendig und dann die spanende Bearbeitung erfolgt und der profilierte Ring erst mit dem letzten spanenden Bearbeitungsgang vom Rohr getrennt wird. Fig. 4The invention relates to a method for the production of profiled rings of pipe material. It can be used for the production of rolling bearing rings, namely for the manufacturing section of the so-called soft machining. The aim of the invention is to increase the productivity as well as the material and energy economy of the combined process in the production of profiled rings. The object of the invention is to produce the profiled rings without the additional Umspannvorgang in the combined process. According to the invention, the object is achieved in that first the forming completely and then the machining takes place and the profiled ring is separated from the tube only with the last machining operation. Fig. 4

Description

Field of application of the invention

Die Erfindung betrifft ein Verfahren zur Fertigung von profilierten Ringen aus Rohrmaterial. Sie kann zur Herstellung von Wälzlagerringen, und zwar für den Fertigungsabschnitt der sogenannten Weichbearbeitung, eingesetzt werden.The invention relates to a method for the production of profiled rings of pipe material. It can be used for the production of rolling bearing rings, namely for the manufacturing section of the so-called soft machining.

Characteristic of the known technical solutions

Profilierte Ringe werden, vom Rohr ausgehend, entweder rein spanend oder in einer Kombination spanender und umformender Bearbeitung hergestellt.Profiled rings, starting from the tube, are produced either purely by machining or in a combination of machining and forming.

Zur rein spanenden Bearbeitung können hochproduktive Mehrspindeldrehautomaten eingesetzt werden. Der Ring entsteht ohne Umspannung von einer Maschine auf eine andere. Das Verfahren ist aber materialintensiv. Außerdem haben Wälzlager mit derart gefertigten Ringen eine geringere Lebensdauer, als solche, bei denen die Laufbahn gewalzt ist.For purely machining high-productive multi-spindle turning machines can be used. The ring is formed without a tension from one machine to another. The process is material intensive. In addition, rolling bearings with rings made in this way have a shorter service life than those in which the raceway has been rolled.

Beim kombinierten Verfahren wird zunächst ein sogenanntes Vorwerkstück hergestellt, d. h. vom Rohr wird ein zylindrischer Ring abgetrennt. Der Ring wird danach durch Axial- oder Tangentialringwalzen profiliert.In the combined process, a so-called Vorwerkstück is first prepared, d. H. From the tube, a cylindrical ring is separated. The ring is then profiled by axial or Tangentialringwalzen.

Die Herstellung des Vorwerkstückes kann ebenfalls wieder rein spanend oder durch die Kombination spanender und umformender Bearbeitung erfolgen. Bei der zweiten Art des Vorgehens wird mit einer Trennwalze von außen eine Nut in das Rohr eingewalzt. Diese Nut ist insbesondere bei einem nicht zu harten Rohrmaterial bereits so tief, daß das Vorwerkstück, das noch am Rohr außen und innen überdreht wird, beim Innenausdrehen abfällt.The preparation of Vorwerkstückes can also be done purely by machining or by the combination of cutting and forming machining. In the second type of procedure, a groove is rolled into the tube from outside with a separating roller. This groove is already so deep, especially in the case of a pipe material that is not too hard, that the preliminary work piece, which is still being twisted on the outside and inside of the pipe, falls off during internal turning out.

Das kombinierte Verfahren bei der Herstellung profilierter Ringe ist materialsparender und für den späteren Gebrauch günstiger, erfordert aber derzeit mindestens ein nochmaliges Einspannen des Vorwerkstückes zur Profilierung des Ringes und damit einen zusätzlichen Arbeitsaufwand.The combined process in the production of profiled rings is more material-saving and cheaper for later use, but currently requires at least one re-clamping the Vorwerk piece for profiling of the ring and thus an additional workload.

Object of the invention

Ziel der Erfindung ist es, die Produktivität sowie die Material- und Energieökonomie des kombinierten Verfahrens bei der Herstellung profilierter Ringe zu erhöhen.The aim of the invention is to increase the productivity and the material and energy economy of the combined process in the production of profiled rings.

Explanation of the essence of the invention

Aufgabe der Erfindung ist es, die profilierten Ringe ohne den zusätzlichen Umspannvorgang im kombinierten Verfahren herzustellen.The object of the invention is to produce the profiled rings without the additional transformer operation in the combined process.

Erfindungsgemäß wird die Aufgabe dadurch gelöst, daß zuerst die umformende vollständig und dann die spanende Bearbeitung erfolgt und der profilierte Ring erst mit dem letzten spanenden Bearbeitungsgang vom Rohr getrennt wird.According to the invention, this object is achieved in that the first complete forming and then the machining takes place and the profiled ring is separated from the pipe only with the last machining operation.

Im ersten Bearbeitungsschritt wird entweder nur mit Axialprofilwalzen profiliert oder gleichzeitig auch eine Trennwalze eingesetzt.In the first processing step is profiled either only with axial profile rollers or at the same time a separation roller used.

Die einzelnen Bearbeitungsschritte können vorteilhaft auf einem Mehrspindelautomaten mit umformenden und spanenden Werkzeugen durchgeführt werden.The individual processing steps can be advantageously carried out on a multi-spindle machine with forming and cutting tools.

Ausführungsbeispie!

Die Erfindung ist durch die Zeichnungen am Beispiel der Fertigung von Wälzlagerinnenringen eines Radialrillenkugellagers veranschaulicht und zwar:The invention is illustrated by the drawings using the example of the production of roller bearing inner rings of a radial ball bearing:

Fig. 1: zeigt mögliche Walzwerkzeugformen, untergliedert in Profil-, Trenn- und Glattwalzen, Fig.2: zeigt eine schematische Darstellung des Axialprofilrohrwalzens mit Dorn (Walzwerkzeuge im Eingriff), Fig.3: zeigt eine mögliche Lagerform des Rohres bzw. Domes für unterschiedliche Durchmesser durch ein radial verstellbares2 shows a schematic representation of the Axialprofilrohrwalzens with mandrel (rolling tools in engagement), Figure 3 shows a possible storage form of the tube or dome for Fig. 1: shows possible rolling tool shapes, subdivided into profile, cut and smooth rolls different diameters by a radially adjustable

Drei rollen Stützsystem, Fig.4: zeigt eine schematische Darstellung des Axialprofilrohrwalzens und dessen Kombination mit Trennwalzen ohne'DornThree roll support system, Figure 4: shows a schematic representation of the Axialprofilrohrwalzens and its combination with separation rollers without'Dorn

(Walzwerkzeuge außer Eingriff), und Fig. 5: zeigt die spanende Fertigbearbeitung des gewalzten Vorwerkstückes zum profilierten Ring durch Formdrehen in der Bohrung und Abstechdrehen/Plandrehen der Stirnflächen.(Rolling tools disengaged), and Fig. 5: shows the machining finish of the rolled Vorwerkstückes to the profiled ring by turning in the bore and parting / facing turning of the end faces.

Erfindungsgemäß ist das neue Verfahren und der Fertigungsablauf vom Rohr 1 zum Vorwerkstück 2 bis hin zum profilierten Ring 3 in den Figuren 1 bis 5 dargestellt. _ _ _According to the invention, the new method and the production process from the pipe 1 to the Vorwerkstück 2 up to the profiled ring 3 in the figures 1 to 5 is shown. _ _ _

Bei der Fertigung von Vorwerkstücken wird von einem Rohr ausgegangen, welches ohne Verlust aufgearbeitet wird. Das Rohr ist in achsparalleler Lage zu den Spindeln 4, 5 in Richtung zu diesen gegebenenfalls verschiebbar zu lagern und gegebenenfalls in der Bohrung mit Hilfe eines Domes 6, welcher ein möglichst minimales Spiel zwischen Dornaußendurchmesser und Rohrinnendurchmesser hat, abzustützen. Die Achsen der Spindeln und des Rohres bzw. Domes liegen in einer Ebene. Auf den rotierenden Spindeln, welche sich gegebenenfalls beide, mindestens jedoch eine, in Richtung Rohr unter Aufbringen einer Walzkraft verschieben lassen, befinden sich die Walzwerkzeuge. Die Walzwerkzeuge untergliedern sich in Profilwalzen 7, welche das Außenprofil des Vorwerkstückes und damit des profilierten Ringes 8 vollständig bzw. nur zum Teil enthalten, in Trennwalzen 9, welche einen symmetrischen gegebenenfalls unsymmetrischen Trennteil sowie Teile des Außenprofils enthalten und in Glattwalzen 10, welche einen Zylinder als Mantelfläche haben, einen Teil des Außenprofiles enthalten sowie gegebenenfalls als Gegenwalze dienen. Diese Walzwerkzeuge können in unterschiedlichster Art und Weise den jeweiligen Anforderungen entsprechend auf den Spindeln angeordnet werden, d. h. die Profil- und die Trennwalzen entweder einzeln paarweise gegenüberliegend zum Walzen eines entsprechenden Außenprofiles Fig. 2 bzw. zum Walzen eines entsprechenden Trennspaltes 11 oder einzeln in Kombination mit einer gegenüberliegenden Glattwalze bzw. entweder zu zweit paarweise gegenüberliegend, d.h. Profil- und Trenn walze nebeneinander auf einer Spindel zum gleichzeitigen Walzen des Außenprofiles und des Trennspaltes oder zu zweit in Kombination mit einer gegenüberliegenden Glattwalze Fig. 4. Bei den letztgenannten Anordnungsfällen ist entweder ohne Dorn oder mit einer axialen Verschiebbarkeit der Walzwerkzeuge zu fertigen. Die Umformung des Materials wird durch die sich stetig radial vorwärtsbewegenden und drehenden Walzwerkzeuge hervorgerufen. Der Umformvorgang wird mit dem Auftreffen der Walzwerkzeuge auf das Rohr eingeleitet. Durch die wirkende Haftreibung dreht sich das gelagerte Rohr mit. Die Berührungsfläche und die Umformzone vergrößert sich stetig mit fortschreitender Vorschubbewegung. Infolge des wachsenden Werkstoffwiderstandes erhöht sich die zur Umformung erforderliche Walzkraft. Das Rohrstück verformt sich durch hauptsächlich axialen aber zum Teil auch radialen Werkstofffluß entsprechend der Walzwerkzeugkontur, bis die Vorschubbewegung durch den eingestellten Anschlag gestoppt wird. Nach dieser Eindringphase bleiben die Walzwerkzeuge in der Endstellung und es erfolgt die Überwalzphase. Das dem Walzwerkzeugprofil entsprechende Außenprofil des profilierten Ringes ist somit am Rohrende als Vorwerkstück gewalzt. Die Fertigbearbeitung des Vorwerkstückes zum profilierten Ring wird spanend durchgeführt, indem die Flächenelemente in der Bohrung durch Formdrehen 12 und die Stirnflächen an der rohrabgewandten Seite durch Plandrehen 13, an der rohrzugewandten Seite durch Abstechdrehen 14 des Verbindungssteges 15 des Trennspaltes gedreht werden.In the production of Vorwerkstücken is assumed that a pipe, which is worked up without loss. The tube is to be stored in an axially parallel position to the spindles 4, 5 in the direction of these optionally displaceable and possibly in the bore by means of a dome 6, which has a minimum clearance between Dornaußendurchmesser and inner tube diameter support. The axes of the spindles and of the pipe or dome lie in one plane. On the rotating spindles, which may be both, but at least one, move towards pipe under application of a rolling force, are the rolling tools. The rolling tools are divided into profile rollers 7, which contain the outer profile of the Vorwerkstückes and thus the profiled ring 8 completely or only partially, in separation rollers 9, which contain a symmetrical optionally asymmetrical separating part and parts of the outer profile and in smooth rolls 10, which a cylinder have as a lateral surface, contain part of the outer profile and optionally serve as a counter roll. These rolling tools can be arranged according to the respective requirements on the spindles in various ways, d. H. the profile and the separating rollers either individually in pairs opposite to the rolling of a corresponding outer profile Fig. 2 or for rolling a corresponding separating gap 11 or individually in combination with an opposite smooth roller or in pairs in pairs opposite one another, i. Profile and separation roller side by side on a spindle for simultaneous rolling of the outer profile and the separating gap or two in combination with an opposite smooth roller Fig. 4. In the latter arrangement cases is either without mandrel or with axial displaceability of the rolling tools to manufacture. The deformation of the material is caused by the steadily moving radially and rotating rolling tools. The forming process is initiated with the impact of the rolling tools on the tube. Due to the acting static friction, the stored pipe rotates. The contact surface and the forming zone increases steadily with progressive feed movement. As a result of the growing material resistance increases the rolling force required for forming. The pipe section is deformed by mainly axial but also partially radial material flow according to the rolling tool contour until the feed movement is stopped by the set stop. After this penetration phase, the rolling tools remain in the end position and the rolling-over phase takes place. The rolling tool profile corresponding outer profile of the profiled ring is thus rolled at the tube end as Vorwerkstück. The finishing of Vorwerkstückes the profiled ring is performed by cutting the surface elements in the bore by turning 12 and the end faces on the side facing away from the tube by facing 13, on the side facing the tube by parting 14 of the connecting web 15 of the separating gap are rotated.

Claims

Invention claims:

1. A process for the production of profiled rings from the pipe by separation rollers, Axialprofilrohrwalzen and machining, characterized in that the first complete forming and then the machining takes place and the profiled ring is only separated from the pipe with the last machining operation.

2. The method according to item 1, characterized in that the tube is first profiled by Axialprofilrohrwalzen,

3. The method according to item 1, characterized in that Axialprofilrohr- and separating rollers are used simultaneously in the first processing step.

4. The method according to item 1, characterized in that the reshaping and machining operations are carried out sequentially on a multi-spindle machine with reshaping and cutting tools.

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