DE102012215419B4 - Verfahren zur Herstellung eines Werkstücks und Passbaugruppe - Google Patents

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Abstract

Verfahren zur Herstellung eines Werkstücks (2,4), bei welchem wenigstens ein Oberflächenbereich (2.1,2.2,4.1) des Werkstücks (2,4) mit einer dauerhaften Lackierung und mit einer definierbaren Oberflächenrauheit versehen wird, wobei:- eine Vorbearbeitung des Werkstücks (2,4) durchgeführt wird; wonach- ein Lackieren des wenigstens einen zu lackierenden Oberflächenbereichs (2.1,2.2,4.1) des Werkstücks (2,4) mit einem Gleitlack erfolgt; wonach- eine spanende Bearbeitung des Werkstücks (2,4) mit einer geometrisch bestimmten Schneide unter Einbezug des wenigstens einen lackierten Oberflächenbereichs (2.1,2.2,4.1) unter Einsatz eines Werkzeugs unter einem positiven Spanwinkel durchgeführt wird, bei welcher die Lackierung teilweise abgetragen wird; und wonach- ein Superfinishing des wenigstens einen lackierten Oberflächenbereichs (2.1,2.2,4.1) des Werkstücks (2,4) zur Erzielung der definierbaren Oberflächenrauheit durchgeführt wird.

Description

  • Die Erfindung betrifft ein Verfahren zur Herstellung eines Werkstücks, bei welchem wenigstens ein Oberflächenbereich des Werkstücks mit einer dauerhaften Lackierung und mit einer definierbaren Oberflächenrauheit versehen wird. Des Weiteren betrifft die Erfindung eine Passbaugruppe.
  • Passbaugruppen sind aus den unterschiedlichsten Anwendungen bekannt. Dabei ist oftmals eine hohe Genauigkeit und eine Spieltoleranz beispielsweise mit einem Grundspiel bzw. Minimalspiel von 5 µm bis zu einem Maximalspiel von 10 µm im Durchmesser gefordert.
  • Aus der Optik sind Anwendungen von Passbaugruppen bekannt, bei welchen zwei zylindrische Bauteile, nämlich ein Außentubus, der in seinem Innendurchmesser einen Innentubus bzw. ein Innenrohr aufnimmt, gepaart werden. Beide Bauteile sollen bei einer geringen Spieltoleranz eine Axialbewegung und eine Radialbewegung als Gleitpaarung relativ zueinander durchführen können. Eine Nichteinhaltung dieser Toleranzwerte kann zur Schwergängigkeit der Gleitpaarung oder sogar zum Funktionsausfall der optischen Anwendung führen. Die gleitenden Oberflächen können z. B. eine reduzierte Spitzenhöhe (Rpk) von kleiner oder gleich 0,1 µm und eine Kernrautiefe (Rk) von kleiner oder gleich 0,5 µm aufweisen. Zumindest eine der gleitenden Oberflächen kann mit einem sogenannten Gleitlack versehen sein. Darüber hinaus muss zur Funktionserfüllung eine Rundheit von kleiner 6 µm im lackierten Zustand eingehalten werden. Beide Bauteile können darüber hinaus jeweils zwei hinsichtlich ihrer Größe bzw. maßlich unterschiedliche Durchmesser bzw. entsprechende Gegendurchmesser sowohl im Außentubus als auch im Innentubus aufweisen, was eine serientaugliche Fertigung bislang mit der geforderten hohen Genauigkeit unmöglich macht. Das fertigungstechnische Problem besteht darin, die beiden maßlich unterschiedlichen Durchmesser im Außentubus zu zwei Gegendurchmessern am Innentubus prozesssicher zu paaren. Die Toleranzketten in bekannten Fertigungsprozessen machen eine sichere Herstellung einer derartigen Passgruppe unmöglich.
  • Aus der Praxis ist es bekannt, derartige Innen- und Außendurchmesser bei Aluminium, Stahl oder ähnlichem als Werkstoff durch eine spanende Bearbeitung, insbesondere Drehen, herzustellen. Mit entsprechend hohem Aufwand werden die Durchmesser dabei über eine Vielzahl schwankender Lackierparameter im Genauigkeitsbereich von größer 7 µm lackiert. Nicht abgesichert werden können die geforderten Rauheitswerte einer durch Lackieren hergestellten Oberfläche, da sich der Lack an die Rauheitswerte anpasst, welche durch die Vorbearbeitung entstehen.
  • In der DE 10 2011 004 032 A1 ist eine längenveränderbare Kapselungsgehäuseanordnung angegeben, welche ein erstes und ein zweites Kapselungsgehäuse aufweist. Das erste Kapselungsgehäuse weist eine Gleitfläche auf, an welcher das zweite Kapselungsgehäuse anliegt.
  • Ausgehend davon liegt der vorliegenden Erfindung die Aufgabe zugrunde, ein Verfahren zur Herstellung eines Werkstücks der eingangs erwähnten Art zu schaffen, welches serientauglich ist und welches mit einer reproduzierbar hohen Genauigkeit definierbare Oberflächenrauheitswerte der Oberflächenbereiche des Werkstücks erzeugt, insbesondere um das Werkstück als Bauteil einer als Gleitpaarung ausgeführten Passbaugruppe einsetzen zu können.
  • Diese Aufgabe wird erfindungsgemäß durch ein Verfahren zur Herstellung eines Werkstücks gelöst, bei welchem wenigstens ein Oberflächenbereich des Werkstücks mit einer dauerhaften Lackierung und mit einer definierbaren Oberflächenrauheit versehen wird, wobei:
    • - eine Vorbearbeitung des Werkstücks, beispielsweise mittels Drehen, Umformen oder dergleichen, durchgeführt wird; wonach
    • - ein Lackieren des wenigstens einen zu lackierenden Oberflächenbereichs des Werkstücks erfolgt; wonach
    • - eine spanende Bearbeitung des Werkstücks mit einer geometrisch bestimmten Schneide, insbesondere ein Drehen oder Fräsen, unter Einbezug des wenigstens einen lackierten Oberflächenbereichs durchgeführt wird, bei welcher die Lackierung lediglich teilweise, d. h. nicht vollständig, abgetragen wird; und wonach
    • - ein Superfinishing des wenigstens einen lackierten Oberflächenbereichs des Werkstücks zur Erzielung der definierbaren Oberflächenrauheit durchgeführt wird.
  • Durch die erfindungsgemäßen Maßnahmen wird ein serientaugliches Bearbeitungsverfahren für lackierte Oberflächen geschafften, bei welchem definierbare Rauheitswerte erzeugt werden können. Die Lackoberfläche wird durch das Fertigungsverfahren Drehen, d. h. spanend bearbeitet. Danach erfolgt eine Anwendung des Superfinish-Verfahrens auf die lackierten Oberflächen zur Erzeugung der definierbaren Rauheitswerte, beispielsweise für eine Gleitverbindung. Die Erfinder haben erkannt, dass eine Präzisionsbearbeitung durch ein Lackdrehen in Kombination mit einem Superfinishing zur reproduzierbaren Erzeugung von Gleitoberflächenparametern geeignet ist. Die für das Superfinishing benötigte Grundrundheit am lackierten Teil kann durch Drehen erzeugt werden und ist nicht durch das Superfinishing beeinflussbar. D. h. eine kostenintensive Lackiervorrichtung erreicht nur Rundheitswerte von 8 bis 10 µm. Durch das Drehen des Lacks erreicht man Rundheiten von kleiner 3 µm und es kann eine Lackschichtdicke von 20 µm +15/-5 µm mühelos erreicht werden. Ohne eine Drehbearbeitung des Lacks müsste die Lackschicht mittels einer Lackiervorrichtung mit einer Toleranz von kleiner 1 µm aufgebracht werden, was technisch derzeit nicht möglich ist. Durch das Drehen des Lacks werden die Ausgangswerte der Oberflächenrauheit für das Superfinishing in der Fertigung stabil gehalten. Dabei kann in vorteilhafter Weise bereits eine gemittelte Rautiefe (Rz) von kleiner 4 µm erzielt werden.
  • Die Vorbearbeitung des Werkstücks kann mit einer geringen Fertigungsgenauigkeit in einem Toleranzbereich von kleiner oder gleich 10 µm durchgeführt werden. Dadurch ist bei der Vorfertigung keine hohe Genauigkeit erforderlich. Sonach können die Toleranzwerte bei der Vorfertigung um einen Faktor von etwa 10 bis 15 entschärft werden.
  • Die Bearbeitung bzw. das Drehen des Werkstücks kann unter Einbezug des wenigstens einen lackierten Oberflächenbereichs mit einer erhöhten Fertigungsgenauigkeit in einem Toleranzbereich von kleiner oder gleich ± 3 µm durchgeführt werden. In vorteilhafter Weise kann durch das Lackdrehen bereits eine hohe Genauigkeit erzeugt werden.
  • Das Superfinishing des wenigstens einen lackierten Oberflächenbereichs kann mit einer hohen Fertigungsgenauigkeit und einem Abtrag in einem Toleranzbereich von kleiner oder gleich ± 1,5 µm durchgeführt werden.
  • Vorteilhaft ist es, wenn die definierbare Oberflächenrauheit des wenigstens einen lackierten Oberflächenbereichs des Werkstücks eine Kernrautiefe (Rk) von kleiner oder gleich 0,5 µm und eine reduzierte Spitzenhöhe (Rpk) von kleiner oder gleich 0,1 µm aufweist. Somit können auch geforderte Gleitoberflächenparameter mit hoher Genauigkeit zur Erzeugung einer Gleitpaarung erzielt werden.
  • Der wenigstens eine Oberflächenbereich kann vor dem Lackieren eloxiert werden. Dabei kann ein Eloxieren nach dem Gleichstrom-Schwefelsäure-Verfahren (DIN 17611) zum Einsatz kommen. Selbstverständlich sind auch andere Oberflächenbehandlungen denkbar. Auch kann auf eine vorherige Oberflächenbehandlung verzichtet werden.
  • Die Lackierung des wenigstens einen lackierten Oberflächenbereichs erfolgt mit einem Gleitlack, beispielsweise EMRALON® 330. Sonach kann auch ein Gleitlack zur Herstellung der Gleitpaarung verwendet und entsprechend bearbeitet werden.
  • Die insbesondere spanende Bearbeitung bzw. das Drehen des Werkstücks unter Einbezug des wenigstens einen lackierten Oberflächenbereichs erfolgt unter Einsatz eines Werkzeugs mit einem positiven Spanwinkel. Zur Bearbeitung kann eine Wendeschneidplatte mit einem positiven Spanwinkel verwendet werden, wodurch die Oberflächen wesentlich genauer bearbeitet werden können. Durch diese Maßnahmen können die für das Superfinishing erforderlichen Ausgangswerte der Oberflächenrauheit erzielt werden.
  • Ein Bauteil, welches als Werkstück mittels eines erfindungsgemäßen Verfahrens hergestellt ist, weist wenigstens einen Oberflächenbereich mit einer dauerhaften Lackierung und einer definierten Oberflächenrauheit auf.
  • Der wenigstens eine lackierte Oberflächenbereich kann eine zylindrische Innenfläche oder Außenfläche des Bauteils mit entsprechenden Durchmessern sein.
  • An dem wenigstens einen lackierten Oberflächenbereich können zwei unterschiedliche Durchmesser vorhanden sein. Durch zwei unterschiedliche Durchmesser werden die Genauigkeitsanforderungen weiter erhöht.
  • In Anspruch 5 ist eine Passbaugruppe umfassend wenigstens ein erstes Bauteil hergestellt als Werkstück mittels des erfindungsgemäßen Verfahrens und wenigstens ein zweites Bauteil angegeben, wobei der wenigstens eine lackierte Oberflächenbereich des wenigstens einen ersten Bauteils mit wenigstens einem Oberflächenbereich des wenigstens einen zweiten Bauteils eine Gleitpaarung mit einer definierten Spielpassung bildet.
  • Die Spielpassung der Gleitpaarung weist ein Minimalspiel von etwa 5 µm und ein Maximalspiel von etwa 10 µm im Durchmesser auf. Hierdurch können auch Passbaugruppen mit extremen Toleranz- und Spielforderungen im Durchmesser hergestellt werden.
  • Der wenigstens eine Oberflächenbereich des wenigstens einen zweiten Bauteils kann, insbesondere Bilatal, eloxiert sein. Ein Eloxieren Bilatal (Bilafric) erfolgt mit einer ausgasarmen, schwefelfreien Anodisierschicht. Dabei entstehen hoch verschleißfeste Oberflächen mit sehr guten Gleiteigenschaften. Darüber hinaus sind auch andere Oberflächenbehandlungen denkbar.
  • Der wenigstens eine insbesondere eloxierte Oberflächenbereich des wenigstens einen zweiten Bauteils kann eine zylindrische Innenfläche oder Außenfläche des wenigstens einen zweiten Bauteils mit einem entsprechenden Durchmesser sein.
  • Das wenigstens eine zweite Bauteil weist wenigstens zwei unterschiedliche Durchmesser an dem wenigstens einen insbesondere eloxierten Oberflächenbereich auf.
  • Die definierte Oberflächenrauheit des wenigstens einen insbesondere eloxierten Oberflächenbereichs des wenigstens einen zweiten Bauteils kann eine Kernrautiefe (Rk) von kleiner oder gleich 0,5 µm und eine reduzierte Spitzenhöhe (Rpk) von kleiner oder gleich 0,1 µm aufweisen.
  • Das wenigstens eine erste Bauteil und/oder das wenigstens eine zweite Bauteil kann Aluminium oder eine Aluminiumlegierung aufweisen.
  • Das wenigstens eine erste Bauteil und/oder das wenigstens eine zweite Bauteil kann zylinderförmig, insbesondere als Hohlzylinder ausgebildet sein.
  • Das wenigstens eine erste Bauteil kann als wenigstens ein erster Hohlzylinder mit einer lackierten zylindrischen Innenfläche oder Außenfläche als der wenigstens eine lackierte Oberflächenbereich ausgeführt sein, und das wenigstens eine zweite Bauteil kann als wenigstens ein zweiter Hohlzylinder mit einer eloxierten zylindrischen Innenfläche oder Außenfläche als der wenigstens eine insbesondere eloxierte Oberflächenbereich ausgeführt sein.
  • Der wenigstens eine erste Hohlzylinder kann, insbesondere als Außentubus, den wenigstens einen zweiten Hohlzylinder, insbesondere als Innenrohr, in seinem Innenraum aufnehmen, wobei die zylindrische Innenfläche des ersten Hohlzylinders und die zylindrische Außenfläche des zweiten Hohlzylinders eine Gleitpaarung bilden, oder der wenigstens eine zweite Hohlzylinder kann, insbesondere als Außentubus, den wenigstens einen ersten Hohlzylinder, insbesondere als Innenrohr, in seinem Innenraum aufnehmen, wobei die zylindrische Innenfläche des zweiten Hohlzylinders und die zylindrische Außenfläche des ersten Hohlzylinders die Gleitpaarung bilden.
  • Der wenigstens eine erste Hohlzylinder kann an seiner zylindrischen Innenfläche oder an seiner zylindrischen Außenfläche wenigstens zwei unterschiedliche Durchmesser aufweisen, welche an wenigstens zwei unterschiedliche Durchmesser der zylindrischen Innenfläche oder der zylindrischen Außenfläche des wenigstens einen zweiten Hohlzylinders derart angepasst sind, dass der wenigstens eine erste Hohlzylinder und der wenigstens eine zweite Hohlzylinder die Gleitpaarung bilden.
  • Vorteilhafte Ausgestaltungen und Weiterbildungen der Erfindung ergeben sich aus den Unteransprüchen. Nachfolgend ist anhand der Zeichnung prinzipmäßig ein Ausführungsbeispiel der Erfindung beschrieben.
  • Es zeigen:
    • 1 eine stark vereinfachte Schnittdarstellung eines Ausschnitts einer erfindungsgemäßen Passbaugruppe; und
    • 2 eine vereinfachte Schnittdarstellung eines optischen Systems als Passbaugruppe mit einem Außentubus und einem Innenrohr.
  • 1 zeigt ausschnittsweise eine erfindungsgemäße Passbaugruppe 1 mit einem ersten Bauteil 2 und einem zweiten Bauteil 3. Die Bauteile 2 und 3 sind jeweils zylinderförmig ausgeführt In 1 ist die Rotationssymmetrie der Bauteile 2 und 3 lediglich vereinfacht durch eine Symmetrieachse A angedeutet. Das erste Bauteil 2 weist zwei unterschiedliche Durchmesser D1 und D3 auf, und das zweite Bauteil 3 weist zwei unterschiedliche Durchmesser D2 und D4 auf. Zwischen den Durchmessern D1 und D3 des ersten Bauteils 2 und den Durchmessern D2 und D4 des zweiten Bauteils 3 ist eine Spielpassung S mit einem Minimalspiel von etwa 5 µm bis zu einem Maximalspiel von etwa 10 µm im Durchmesser vorhanden, wodurch die Passbaugruppe 1 eine Gleitpaarung bildet. Das erste Bauteil 2 weist an den unterschiedlichen Durchmessern D1, D3 lackierte Oberflächenbereiche 2.1 und 2.2 auf. Im vorliegenden Ausführungsbeispiel bilden die lackierten Oberflächenbereiche 2.1 und 2.2 eine zylindrische Außenfläche des ersten Bauteils 2. In einem weiteren nicht dargestellten Ausführungsbeispiel könnte dies z. B. auch eine Innenfläche des ersten Bauteils 2 sein. Die Oberflächenbereiche 2.1 und 2.2 sind mit einer dauerhaften Lackierung und einer definierten Oberflächenrauheit versehen. Das zweite Bauteil 3 ist mit eloxierten Oberflächenbereichen 3.1 und 3.2 und unterschiedlichen Durchmessern D2 und D4 versehen. Die eloxierten Oberflächenbereiche 3.1 und 3.2 bilden im vorliegenden Ausführungsbeispiel eine zylindrische Innenfläche des zweiten Bauteils 3. Die Oberflächenbereiche 3.1 und 3.2 sind mit einer definierten Oberflächenrauheit versehen. In einem weiteren nicht dargestellten Ausführungsbeispiel könnte dies z. B. auch eine Außenfläche des zweiten Bauteils 3 sein. Die lackierten Oberflächenbereiche 2.1 und 2.2 des ersten Bauteils 2 bilden mit den eloxierten Oberflächenbereichen 3.1 und 3.2 des zweiten Bauteils 3 eine Gleitpaarung mit einer definierten Spielpassung S.
  • Die definierte Oberflächenrauheit der lackierten Oberflächenbereiche 2.1 und 2.2 des ersten Bauteils 2 weist als Gleitoberflächenparameter eine Kernrautiefe Rk von kleiner oder gleich 0,5 µm und eine reduzierte Spitzenhöhe Rpk von kleiner oder gleich 0,1 µm auf. Das erste Bauteil 2 und das zweite Bauteil 3 können Aluminium oder eine Aluminiumlegierung aufweisen.
  • Das erste Bauteil 2 und das zweite Bauteil 3 können eine Rundheit von kleiner oder gleich 6 µm aufweisen. Die Länge der Bauteile 2 und 3 ist variabel und beträgt im vorliegenden Ausführungsbeispiel jeweils 300 mm.
  • Das erste Bauteil 2 kann als Werkstück mittels eines erfindungsgemäßen Verfahrens zur Herstellung eines Werkstücks hergestellt werden, bei welchem die Oberflächenbereiche 2.1 und 2.2 des Werkstücks bzw. Bauteils 2 mit einer dauerhaften Lackierung und mit einer definierten Oberflächenrauheit versehen werden, wobei:
    • - eine Vorbearbeitung des ersten Bauteils 2 durchgeführt wird; wonach
    • - ein Lackieren der zu lackierenden Oberflächenbereiche 2.1 und 2.2 des ersten Bauteils 2, beispielsweise mit einer Schichtdicke von 60 bis 80 µm, erfolgt; wonach
    • - eine spanende Bearbeitung des ersten Bauteils 2 mit einer geometrisch bestimmten Schneide, vorzugsweise ein Drehen, unter Einbezug der lackierten Oberflächenbereiche 2.1 und 2.2 durchgeführt wird, bei welcher die Lackierung lediglich teilweise abgetragen wird, d. h. dass eine Lackschicht auf den Oberflächenbereichen 2.1 und 2.2 verbleibt; und wonach
    • - ein Superfinishing der lackierten Oberflächenbereiche 2.1 und 2.2 des ersten Bauteils 2 zur Erzielung der definierbaren Oberflächenrauheit durchgeführt wird.
  • Die Vorbearbeitung des ersten Bauteils 2 wird mit einer geringen Fertigungsgenauigkeit in einem Toleranzbereich von kleiner oder gleich ± 10 µm durchgeführt. Die spanende Bearbeitung bzw. das Drehen des ersten Bauteils 2 unter Einbezug der lackierten Oberflächenbereiche 2.1 und 2.2 wird mit einer erhöhten Fertigungsgenauigkeit in einem Toleranzbereich von kleiner oder gleich ± 3 µm durchgeführt. In einem weiteren Ausführungsbeispiel könnte statt dem Drehen auch beispielsweise ein Fräsen durchgeführt werden. Das Superfinishing der lackierten Oberflächenbereiche 2.1 und 2.2 wird mit einer hohen Fertigungsgenauigkeit und einem Abtrag in einem Toleranzbereich von kleiner oder gleich ± 1,5 µm durchgeführt.
  • Das Drehen der lackierten Oberflächenbereiche 2.1 und 2.2 erfolgt unter Einsatz eines Werkzeugs, beispielsweise einer Wendeschneidplatte, unter einem positiven Spanwinkel, wodurch eine genaue Oberflächenbearbeitung zur Erzielung der Ausgangswerte für die Oberflächenrauheit, insbesondere eine gemittelte Rautiefe (Rz) von kleiner 4 µm, möglich ist.
  • Die Präzisionsbearbeitung erfolgt durch das Drehen bzw. die spanende Bearbeitung der lackierten Oberflächenbereiche 2.1 und 2.2 des ersten Bauteils 2 in Kombination mit dem Superfinishing dieser Oberflächenbereiche 2.1 und 2.2 zur Generierung der geforderten Gleitoberflächenparameter.
  • Das Lackdrehen erfolgt mit einer Durchmessergenauigkeit bzw. einer Toleranz von kleiner oder gleich ± 3 µm. Anschließend wird die Durchmessergenauigkeit der Durchmesser D1 und D3 beim ersten Bauteil 2 optimiert und die entsprechenden Rauheitswerte durch das Superfinishing in einem Toleranzfeld von kleiner oder gleich ± 1,5 µm Abtrag erzeugt.
  • Die Durchmesser D1 bis D4 werden durch ein übliches Vorfertigungsverfahren vorbearbeitet. Die Ausgangsdurchmesser D2 und D4 können durch Reiben in einem Toleranzfeld von kleiner oder gleich ± 2 µm erstellt werden. Hier kann auch eine Stufenreibahle zum Einsatz kommen. Durch das erfindungsgemäße Herstellungsverfahren können die Vorbearbeitungstoleranzen beim zweiten Bauteil 3 in dem Toleranzfeld von kleiner oder gleich ± 0,05 mm und bei dem ersten Bauteil 2 bei kleiner oder gleich ± 0,01 mm liegen. Dadurch sind die Toleranzen bei der Vorbearbeitung um einen Faktor von 10 bis 15 entschärft.
  • Durch das Lackdrehen werden die Ausgangswerte für das Superfinishing stabil gehalten. Die für das Superfinishing geforderte Grundrundheit an den lackierten Oberflächenbereichen 2.1 und 2.2 kann nur durch eine Drehbearbeitung erzeugt, d. h. nicht durch das Superfinishing beeinflusst werden. Durch das Lackdrehen werden Rundheiten von kleiner oder gleich 3 µm erreicht. Lackschichten auf den lackierten Oberflächenbereichen 2.1 und 2.2 können eine Dicke in einem Bereich von 20 µm +15/- 5 µm erreichen. Ohne ein Lackdrehen müsste über eine Lackiervorrichtung die Lackschicht aufgrund des Toleranzbudgets mit einer Toleranz kleiner oder gleich 1 µm aufgebracht werden.
  • In 2 ist eine weitere Passbaugruppe 1' gezeigt. Ein erstes Bauteil ist als erster Hohlzylinder 4 mit einer lackierten zylindrischen Außenfläche 4.1 als lackierter Oberflächenbereich ausgeführt. Ein zweites Bauteil der Passbaugruppe 1' ist als zweiter Hohlzylinder 5 mit einer eloxierten zylindrischen Innenfläche 5.1 als eloxierter Oberflächenbereich ausgeführt.
  • Wie aus 2 ersichtlich, nimmt der zweite Hohlzylinder 5 als Außentubus den ersten Hohlzylinder 4 als Innenrohr in seinem Innenraum auf, wobei die zylindrische Innenfläche 5.1 des zweiten Hohlzylinders 5 und die zylindrische Außenfläche 4.1 des ersten Hohlzylinders 4 eine Gleitpaarung bilden. Die Passbaugruppe 1' ist als optisches System mit einem Außentubus und einem Innenrohr ausgebildet. Zwischen dem zweiten Hohlzylinder 5 und dem ersten Hohlzylinder 4 ist bei einer Spielpassung mit einem Minimalspiel von 5 µm und einem Maximalspiel von 10 µm im Durchmesser eine Axialbewegung (in 2 durch den Pfeil 6 angedeutet) und auch eine Radialbewegung (in 2 durch den Pfeil 7 angedeutet) möglich.
  • Der erste Hohlzylinder 4 ist mittels des erfindungsgemäßen Verfahrens hergestellt und besteht aus Aluminium und wurde eloxiert und mit einem Gleitlack versehen. Der zweite Hohlzylinder 5 besteht ebenfalls aus Aluminium, welches im Innenbereich, insbesondere Bilatal, eloxiert wurde. Ein Eloxieren Bilatal (Bilafric) erfolgt mit einer ausgasarmen, schwefelfreien Anodisierschicht. Dabei entstehen hoch verschleißfeste Oberflächen mit sehr guten Gleiteigenschaften. Der erste Hohlzylinder 4 weist an seiner zylindrischen Außenfläche 4.1 zwei unterschiedliche Durchmesser D5 und D6 auf, welche an zwei unterschiedliche Gegendurchmesser D7 und D8 der zylindrischen Innenfläche 5.1 des zweiten Hohlzylinders 5 derart angepasst sind, dass der erste Hohlzylinder 4 und der zweite Hohlzylinder 5 eine Gleitpaarung bilden. Die unterschiedlichen Durchmesser D5, D6, D7 und D8 sind in 2 zur Verdeutlichung nur stark vereinfacht, d. h. übertrieben gezeigt. Die Differenz zwischen dem Durchmesser D5 und dem Durchmesser D6 kann beispielsweise etwa 0,2 mm betragen. Dadurch, dass der Durchmesser D5 größer ist als der Durchmesser D6 ist die Montage der Passbaugruppe 1' einfacher und ein Einbringen des Hohlzylinders 4 in den Hohlzylinder 5 in falscher Richtung ist nicht möglich.
  • Bezugszeichenliste
  • 1, 1'
    Passbaugruppe
    2
    1. Bauteil
    2.1
    lackierter Oberflächenbereich
    2.2
    lackierter Oberflächenbereich
    3
    2. Bauteil
    3.1
    eloxierter Oberflächenbereich
    3.2
    eloxierter Oberflächenbereich
    D1, D3
    D5, D6
    Durchmesser des 1. Bauteils
    D2, D4
    D7, D8
    Durchmesser des 2. Bauteils
    S
    Passungsspiel
    4
    1. Hohlzylinder
    4.1
    Außenfläche des 1. Hohlzylinders
    5
    2. Hohlzylinder
    5.1
    Innenfläche des 2. Hohlzylinders

Claims (15)

  1. Verfahren zur Herstellung eines Werkstücks (2,4), bei welchem wenigstens ein Oberflächenbereich (2.1,2.2,4.1) des Werkstücks (2,4) mit einer dauerhaften Lackierung und mit einer definierbaren Oberflächenrauheit versehen wird, wobei: - eine Vorbearbeitung des Werkstücks (2,4) durchgeführt wird; wonach - ein Lackieren des wenigstens einen zu lackierenden Oberflächenbereichs (2.1,2.2,4.1) des Werkstücks (2,4) mit einem Gleitlack erfolgt; wonach - eine spanende Bearbeitung des Werkstücks (2,4) mit einer geometrisch bestimmten Schneide unter Einbezug des wenigstens einen lackierten Oberflächenbereichs (2.1,2.2,4.1) unter Einsatz eines Werkzeugs unter einem positiven Spanwinkel durchgeführt wird, bei welcher die Lackierung teilweise abgetragen wird; und wonach - ein Superfinishing des wenigstens einen lackierten Oberflächenbereichs (2.1,2.2,4.1) des Werkstücks (2,4) zur Erzielung der definierbaren Oberflächenrauheit durchgeführt wird.
  2. Verfahren nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass die Vorbearbeitung des Werkstücks (2,4) mit einer geringen Fertigungsgenauigkeit in einem Toleranzbereich von kleiner oder gleich ± 10 µm durchgeführt wird und dass die Bearbeitung des Werkstücks (2,4) unter Einbezug des wenigstens einen lackierten Oberflächenbereichs (2.1,2.2,4.1) des Werkstücks (2,4) mit einer erhöhten Fertigungsgenauigkeit in einem Toleranzbereich von kleiner oder gleich ± 3 µm durchgeführt wird und dass das Superfinishing des wenigstens einen lackierten Oberflächenbereichs (2.1,2.2,4.1) des Werkstücks (2,4) mit einer hohen Fertigungsgenauigkeit und einem Abtrag in einem Toleranzbereich von kleiner oder gleich ± 1,5 µm durchgeführt wird.
  3. Verfahren nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, dass die definierbare Oberflächenrauheit des wenigstens einen lackierten Oberflächenbereichs (2.1,2.2,4.1) des Werkstücks (2,4) eine Kernrautiefe (Rk) von kleiner oder gleich 0,5 µm und eine reduzierte Spitzenhöhe (Rpk) von kleiner oder gleich 0,1 µm aufweist.
  4. Verfahren nach Anspruch 1, 2 oder 3, dadurch gekennzeichnet, dass der wenigstens eine Oberflächenbereich (2.1,2.2,4.1) des Werkstücks (2,4), welches Aluminium oder eine Aluminiumlegierung aufweist, vor dem Lackieren eloxiert wird.
  5. Passbaugruppe (1,1') umfassend: - ein erstes Bauteil (2,4), bei welchem wenigstens ein Oberflächenbereich (2.1,2.2,4.1) mit einer dauerhaften Lackierung und einer definierten Oberflächenrauheit versehen ist und welches zwei unterschiedliche Durchmesser (D1,D3,D5,D6) im Bereich des wenigstens einen lackierten Oberflächenbereichs aufweist und - ein zweites Bauteil (3,5), wobei der wenigstens eine lackierte Oberflächenbereich (2.1,2.2,4.1) des ersten Bauteils (2,4) mit wenigstens einem Oberflächenbereich (3.1,3.2,5.1) des zweiten Bauteils (3,5) eine Gleitpaarung mit einer definierten Spielpassung (S) mit einem Minimalspiel von etwa 5 µm und mit einem Maximalspiel von etwa 10 µm im Durchmesser bildet, und wobei das zweite Bauteil (3,5) zwei unterschiedliche Durchmesser (D2,D4) im Bereich des Oberflächenbereichs (3.1,5.1) aufweist.
  6. Passbaugruppe nach Anspruch 5, dadurch gekennzeichnet, dass der Oberflächenbereich (3.1,3.2,5.1) des zweiten Bauteils (3,5), welches Aluminium oder eine Aluminiumlegierung aufweist, eloxiert ist.
  7. Passbaugruppe nach Anspruch 5 oder 6, dadurch gekennzeichnet, dass der lackierte Oberflächenbereich (2.1,2.2,4.1) des ersten Bauteils (2,4) eine zylindrische Innenfläche oder Außenfläche des ersten Bauteils (2,4) ist und/oder dass der Oberflächenbereich (3.1,3.2,5.1) des zweiten Bauteils (3,5) eine zylindrische Innenfläche oder Außenfläche des zweiten Bauteils (3,5) ist.
  8. Passbaugruppe nach Anspruch 5, 6 oder 7, dadurch gekennzeichnet, dass die definierte Oberflächenrauheit des lackierten Oberflächenbereichs des ersten Bauteils und/oder des Oberflächenbereichs (3.1,3.2,5.1) des zweiten Bauteils (3,5) eine Kernrautiefe (Rk) von kleiner oder gleich 0,5 µm und eine reduzierte Spitzenhöhe (Rpk) von kleiner oder gleich 0,1 µm aufweist.
  9. Passbaugruppe nach einem der Ansprüche 5 bis 8, dadurch gekennzeichnet, dass das erste Bauteil (2,4) Aluminium oder eine Aluminiumlegierung aufweist.
  10. Passbaugruppe nach einem der Ansprüche 5 bis 9, dadurch gekennzeichnet, dass das erste Bauteil (2,4) und/oder das zweite Bauteil (3,5) zylinderförmig, insbesondere als Hohlzylinder ausgebildet ist.
  11. Passbaugruppe nach einem der Ansprüche 5 bis 10, dadurch gekennzeichnet, dass das erste Bauteil als wenigstens ein erster Hohlzylinder (4) mit einer lackierten zylindrischen Innenfläche oder Außenfläche (4.1) als der lackierte Oberflächenbereich ausgeführt ist und dass das zweite Bauteil als wenigstens ein zweiter Hohlzylinder (5) mit einer eloxierten zylindrischen Innenfläche (5.1) oder Außenfläche als der Oberflächenbereich ausgeführt ist.
  12. Passbaugruppe nach Anspruch 11, dadurch gekennzeichnet, dass der erste Hohlzylinder (4), insbesondere als Außentubus, den zweiten Hohlzylinder (5), insbesondere als Innenrohr, in seinem Innenraum aufnimmt, wobei die zylindrische Innenfläche des ersten Hohlzylinders (4) und die zylindrische Außenfläche des zweiten Hohlzylinders (5) eine Gleitpaarung bilden oder dass der zweite Hohlzylinder (5), insbesondere als Außentubus, den ersten Hohlzylinder (4), insbesondere als Innenrohr, in seinem Innenraum aufnimmt, wobei die zylindrische Innenfläche (5.1) des zweiten Hohlzylinders (5) und die zylindrische Außenfläche (4.1) des ersten Hohlzylinders (4) die Gleitpaarung bilden.
  13. Passbaugruppe nach Anspruch 11 oder 12, dadurch gekennzeichnet, dass der erste Hohlzylinder (4) an seiner zylindrischen Innenfläche oder an seiner zylindrischen Außenfläche (4.1) zwei unterschiedliche Durchmesser (D5,D6) aufweist, welche an zwei unterschiedliche Durchmesser der zylindrischen Innenfläche (5.1) oder der zylindrischen Außenfläche des zweiten Hohlzylinders (5) derart angepasst ist, dass der erste Hohlzylinder (4) und der zweite Hohlzylinder (5) die Gleitpaarung bilden.
  14. Passbaugruppe nach einem der Ansprüche 5 bis 13, dadurch gekennzeichnet, dass der lackierte Oberflächenbereich (2.1,2.2,4.1) des ersten Bauteils (2,4) mit einem Gleitlack lackiert ist.
  15. Passbaugruppe nach einem der Ansprüche 5 bis 14, dadurch gekennzeichnet, dass das erste Bauteil (2,4) als Werkstück hergestellt ist, wobei: - eine Vorbearbeitung des Werkstücks (2,4) durchgeführt wurde; wonach - der zu lackierende Oberflächenbereich (2.1,2.2,4.1) des Werkstücks (2,4) lackiert wurde; wonach - das Werkstück (2,4) mit einer geometrisch bestimmten Schneide unter Einbezug des wenigstens einen lackierten Oberflächenbereichs (2.1,2.2,4.1) spanend bearbeitet wurde, wobei die Lackierung teilweise abgetragen wurde; und wonach - ein Superfinishing des lackierten Oberflächenbereichs (2.1,2.2,4.1) des Werkstücks (2,4) zur Erzielung der definierbaren Oberflächenrauheit durchgeführt wurde.
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