DE102016214918A1 - Method for producing a spindle nut of a ball screw - Google Patents
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Abstract
Die Erfindung betrifft ein Verfahren zur Herstellung einer Spindelmutter (1) eines Kugelgewindetriebs (2), wobei die Spindelmutter (1) aus einem Grundkörper (3) gefertigt wird, in den eine in Richtung einer Längsachse (L) verlaufende Gewindebohrung (4) eingearbeitet ist oder wird. Um in wirtschaftlicher Weise eine präzise Geometrie der Spindelmutter zu erreichen, sieht die Erfindung vor, dass der Grundkörper (3) über seine Erstreckung in Richtung der Längsachse (L) eine kontinuierliche Außenkontur aufweist, wobei in einer spanenden Werkzeugmaschine in einen ersten radial außenliegenden Bereich der Außenkontur eine erste Ausnehmung (5) eingearbeitet wird, die in Richtung der Längsachse (L) einen Hinterschnitt bildet.The invention relates to a method for producing a spindle nut (1) of a ball screw (2), wherein the spindle nut (1) is made from a base body (3) into which a threaded bore (4) extending in the direction of a longitudinal axis (L) is incorporated or will. In order to economically achieve a precise geometry of the spindle nut, the invention provides that the base body (3) over its extension in the direction of the longitudinal axis (L) has a continuous outer contour, wherein in a cutting machine tool in a first radially outer region of the Outer contour, a first recess (5) is incorporated, which forms an undercut in the direction of the longitudinal axis (L).
Description
Gebiet der ErfindungField of the invention
Die Erfindung betrifft ein Verfahren zur Herstellung einer Spindelmutter eines Kugelgewindetriebs, wobei die Spindelmutter aus einem Grundkörper gefertigt wird, in den eine in Richtung einer Längsachse verlaufende Gewindebohrung eingearbeitet ist oder wird.The invention relates to a method for producing a spindle nut of a ball screw, wherein the spindle nut is made of a base body, in which a running in the direction of a longitudinal axis threaded hole is incorporated or is.
Gattungsgemäße Kugelgewindetriebe sind im Stand der Technik hinlänglich bekannt; exemplarisch wird auf die
Die Herstellung der Spindelmutter des Kugelgewindetriebs kann auf verschiedene Arten erfolgen. Hierzu kann ein Stangenmaterial oder ein Rohrmaterial als Ausgangsprodukt verwendet werden. Bekannt ist auch der Rückgriff auf Schmiede-Rohlinge oder Kaltfließpress-Rohlinge, aus denen dann die Mutter gefertigt wird. Gleichermaßen sind geschweißte Baugruppen bekannt.The preparation of the spindle nut of the ball screw can be done in various ways. For this purpose, a rod material or a tube material can be used as the starting material. Also known is the use of forging blanks or cold extrusion blanks, from which then the mother is made. Likewise, welded assemblies are known.
Dabei ist es ein Aspekt für eine ökonomische Fertigung, dass die benötigten Funktionsflächen präzise und dennoch preisgünstig gefertigt werden können. Ferner ist auf einen wirtschaftlichen Einsatz des zum Einsatz kommenden Rohmaterials zu achten.It is an aspect of an economical production that the required functional surfaces can be manufactured precisely and yet inexpensively. Furthermore, care must be taken to ensure economic use of the raw material used.
Aufgabe der ErfindungObject of the invention
Der vorliegenden Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, das eingangs genannte Verfahren zur Herstellung einer Spindelmutter eines Kugelgewindetriebs so fortzubilden, dass es möglich ist, in wirtschaftlicher Weise alle benötigten Funktionsflächen der Spindelmutter herzustellen und dabei einen wirtschaftlichen Einsatz des Ausgangsmaterials sicherzustellen. Somit soll in wirtschaftlicher Weise eine präzise Geometrie der Spindelmutter erreicht werden.The present invention has the object, the above-mentioned method for producing a spindle nut of a ball screw drive train so that it is possible to produce all the required functional surfaces of the spindle nut in an economical manner, while ensuring an economic use of the starting material. Thus, a precise geometry of the spindle nut is to be achieved in an economical manner.
Zusammenfassung der ErfindungSummary of the invention
Die Lösung dieser Aufgabe durch die Erfindung ist dadurch gekennzeichnet, dass der Grundkörper der Spindelmutter über seine Erstreckung in Richtung der Längsachse eine kontinuierliche Außenkontur aufweist, wobei in einer spanenden Werkzeugmaschine in einen ersten radial außenliegenden Bereich der Außenkontur eine erste Ausnehmung eingearbeitet wird, die in Richtung der Längsachse einen Hinterschnitt bildet. The solution of this problem by the invention is characterized in that the main body of the spindle nut has a continuous outer contour over its extension in the direction of the longitudinal axis, wherein in a cutting machine tool in a first radially outer region of the outer contour, a first recess is incorporated, in the direction the longitudinal axis forms an undercut.
Vorteilhaft ist vorgesehen dass in derselben Werkzeugmaschine – ohne die Aufspannung des Grundkörpers in der Werkzeugmaschine zu wechseln – in einen zweiten radial außenliegenden Bereich der Außenkontur eine zweite Ausnehmung eingearbeitet wird, die in Richtung der Längsachse einen Hinterschnitt bildet.Advantageously, it is provided that in the same machine tool - without changing the clamping of the main body in the machine tool - in a second radially outer region of the outer contour, a second recess is incorporated, which forms an undercut in the direction of the longitudinal axis.
Die beiden Ausnehmungen werden dabei bevorzugt an gegenüberliegenden Seiten des Grundkörpers eingearbeitet.The two recesses are preferably incorporated on opposite sides of the body.
In Richtung der Längsachse vor und hinter der ersten Ausnehmung können eine dritte Ausnehmung und eine vierte Ausnehmung eingearbeitet werden. In the direction of the longitudinal axis in front of and behind the first recess, a third recess and a fourth recess can be incorporated.
Mindestens eine der genannten Ausnehmungen (vorzugsweise alle Ausnehmungen) wird dabei bevorzugt als Einfräsung ausgeführt.At least one of said recesses (preferably all recesses) is preferably carried out as a cut.
Die erste Ausnehmung wird vorzugsweise so ausgeführt, dass sich eine gabelartige Gestaltung im ersten radial außenliegenden Bereich der Außenkontur ergibt. Die gabelartige Gestaltung ist dabei vorzugsweise zum Eingriff eines weiteren Bauteils, insbesondere einer Schaltgabel, ausgebildet.The first recess is preferably designed such that a fork-like configuration results in the first radially outer region of the outer contour. The fork-like configuration is preferably designed to engage a further component, in particular a shift fork.
Die zweite Ausnehmung wird vorzugsweise so ausgeführt, dass sich eine nutartige Ausnehmung im zweiten radial außenliegenden Bereich der Außenkontur ergibt. Die nutartige Ausnehmung ist dabei vorzugsweise zum Eingriff eines weiteren Bauteils, insbesondere eines Bolzens zur Verdrehsicherung, ausgebildet.The second recess is preferably designed so that there is a groove-like recess in the second radially outer region of the outer contour. The groove-like recess is preferably designed for engagement of a further component, in particular a bolt for preventing rotation.
Der Grundkörper wird vorzugsweise aus einem Abschnitt eines Profils hergestellt, bei dem es sich um ein Strangpressprofil oder um ein gezogenes Profil handelt, das durch einen Strangpress- oder Ziehprozess hergestellt wurde.The body is preferably made from a portion of a profile which is an extruded profile or a drawn profile made by an extrusion or drawing process.
Die Gewindebohrung wird dabei als Laufbahn für Kugeln ausgebildet.The threaded bore is formed as a raceway for balls.
In den Grundkörper werden vorzugsweise sich radial erstreckende Durchbrüche für die Aufnahme von Umlenkabschnitten für Kugeln eingearbeitet.In the body preferably radially extending apertures are incorporated for receiving deflecting sections for balls.
Ein Aspekt des vorliegenden Konzepts ist somit die wirtschaftliche Herstellung einer gabelförmigen Klaue bzw. einer Verdrehsicherung an bzw. in der Spindelmutter. In vorteilhafter Weise kann durch die vorgeschlagene Vorgehensweise eine hohe Präzision der Funktionsflächen erreicht werden, wobei gleichzeitig insbesondere durch Bearbeitung auf einer Mehr-Spindel-Maschine eine wirtschaftliche Fertigung sichergestellt ist.One aspect of the present concept is therefore the economic production of a forked claw or a rotation lock on or in the spindle nut. Advantageously, a high precision of the functional surfaces can be achieved by the proposed approach, at the same time in particular by processing a multi-spindle machine economic production is ensured.
Wenn der Grundkörper aus einem Strangpressprofil oder aus einem gezogenen Profil hergestellt wird, ergibt sich der Vorteil, dass eine materialsparende Ausführung vorliegt, was entsprechende Kostenvorteile bietet. Von besagtem Profil wird dann lediglich zwecks Produktion der Spindelmutter ein für den Grundkörper benötigter Abschnitt abgelängt.If the base body is produced from an extruded profile or from a drawn profile, there is the advantage that there is a material-saving design, which offers corresponding cost advantages. Of said profile is then cut only for the purpose of production of the spindle nut required for the body portion.
Bei Einsatz einer Profil-Stange als Ausgangsprodukt für die Spindelmutter kann somit also gezielt Werkstoff nur dort vorgesehen werden, wo er wirklich gebraucht wird. Somit ist ein wesentlich geringerer Materialabtrag bzw. ein geringeres Zerspanvolumen nötig, als es der Fall wäre, wenn die Spindelmutter aus einem Normteil gefertigt würde. Andererseits sind die Kosten geringer, als wenn spezifische Rohlinge für die Spindelmutter hergestellt werden müssten. When using a profile rod as the starting material for the spindle nut thus targeted material can thus be provided only where it is really needed. Thus, a much lower material removal or a smaller Zerspanvolumen is required, as it would be the case if the spindle nut would be made from a standard part. On the other hand, the costs are lower than if specific blanks for the spindle nut had to be produced.
Im Gegensatz zur Verwendung von Rohlingen ergibt sich weiterhin der Vorteil, dass nicht einzelne Rohlinge gehandhabt werden müssen.In contrast to the use of blanks, there is still the advantage that not individual blanks must be handled.
Bei der Herstellung des Materials für die Spindelmutter ist es weiterhin vorteilhaft, dass ein Werkzeug zur Herstellung eines entsprechenden Profils wesentlich kostengünstiger als ein solches für die Herstellung der Rohlinge durch Schmieden oder Fließpressen ist.In the manufacture of the material for the spindle nut, it is also advantageous that a tool for producing a corresponding profile is much less expensive than that for the production of the blanks by forging or extrusion.
Profil-Stangen als Ausgangsprodukt für die Spindelmutter sind mit einem gewünschten Querschnitt relativ leicht zu fertigen, wobei dies auch mit hoher Präzision möglich ist.Profile rods as a starting product for the spindle nut are relatively easy to manufacture with a desired cross-section, and this is also possible with high precision.
Insbesondere für die hier bevorzugt vorgesehene Anwendung des Kugelgewindetriebs in Schaltungen von Zahnräderwechselgetrieben können also an der Spindelmutter entsprechende Ausgestaltungen vorgesehen werden, die zum Zusammenwirken mit weiteren Bauteilen dienen und die gewünschte Funktionalität sicherstellen. In particular, for the preferred use here of the ball screw in circuits of gear change transmissions so corresponding configurations can be provided on the spindle nut, which serve to cooperate with other components and ensure the desired functionality.
Zum einen sei hier eine Freistellung (Ausnehmung, Ausfräsung) genannt, die an einer Seite der Spindelmutter im radial außen liegenden Bereich angeordnet ist und die als Klaue für die Betätigung einer Schaltgabel zum Einsatz kommen kann. On the one hand, here an exemption (recess, cutout) is called, which is arranged on one side of the spindle nut in the radially outer region and which can be used as a claw for the operation of a shift fork.
Entsprechend kann an einer weiteren radial außen liegenden Seite der Spindelmutter, insbesondere im der Klaue gegenüberliegenden Bereich, durch eine Ausnehmung (Ausfräsung) eine Nut eingebracht sein, in die ein Führungsbolzen eingreift, so dass eine gute Führung der Spindelmutter bei Verschiebung in Richtung der Längsachse der Gewindespindel sowie eine Verdrehsicherung gegeben ist. Accordingly, on a further radially outer side of the spindle nut, in particular in the claw opposite region, through a recess (cutout) be introduced a groove into which a guide pin engages, so that a good guidance of the spindle nut upon displacement in the direction of the longitudinal axis Threaded spindle and a rotation is given.
Die genannten Ausnehmungen werden bevorzugt in einer Aufspannung gefertigt (gefräst), wodurch eine hohe Präzision zwischen den genannten Funktionsflächen (Klaue und Führungsnut) erzeugt werden kann.The said recesses are preferably manufactured (milled) in one clamping, whereby a high precision between said functional surfaces (claw and guide groove) can be produced.
Kurze Beschreibung der FigurenBrief description of the figures
In den Figuren ist ein Ausführungsbeispiel der Erfindung dargestellt. Es zeigen:In the figures, an embodiment of the invention is shown. Show it:
Ausführliche Beschreibung der FigurenDetailed description of the figures
In
Die Spindelmutter
Wesentlich ist, und hierbei wird auf
Die Ausnehmung
Vorher oder nachher werden dann eine dritte und eine vierte Ausnehmung
In der Werkzeugmaschine wird dann – ohne die Aufspannung des Grundkörpers
Die Ausnehmung
Die Gewindebohrung
In seitliche Bereiche des Grundkörpers
Durch die beschriebene Vorgehensweise kann erreicht werden, dass in einer einzigen Aufspannung des Grundkörpers
Durch Einsatz des gezogenen Profilstrangs als Ausgangsprodukt für den Grundkörper
Der beschriebene Kugelgewindetrieb kommt beispielsweise als Aktuator in einem Zahnräderwechselgetriebe zum Einsatz. Damit können lineare Verstellbewegungen im Getriebe bewerkstelligt werden.The ball screw described is used for example as an actuator in a change-speed gearbox. This linear adjustment movements can be accomplished in the transmission.
BezugszeichenlisteLIST OF REFERENCE NUMBERS
- 11
- Spindelmutter spindle nut
- 22
- Kugelgewindetrieb Ball Screw
- 33
- Grundkörper body
- 44
- Gewindebohrung threaded hole
- 55
- erste Ausnehmung first recess
- 66
- zweite Ausnehmung second recess
- 77
- dritte Ausnehmung third recess
- 88th
- vierte Ausnehmung fourth recess
- 99
- Umlenkabschnitt deflecting
- 1010
- Umlenkabschnitt deflecting
- 1111
- Gewindespindel screw
- 1212
- Werkzeug Tool
- LL
- Richtung der Längsachse Direction of the longitudinal axis
ZITATE ENTHALTEN IN DER BESCHREIBUNG QUOTES INCLUDE IN THE DESCRIPTION
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Zitierte PatentliteraturCited patent literature
- DE 10346079 A1 [0002] DE 10346079 A1 [0002]
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