EP0009563A1 - Verfahren zum Umschmelzhärten der Oberfläche eines um seine Drehachse rotierenden Werkstückes, welche Oberfläche unterschiedlichen Abstand von der Drehachse hat - Google Patents

Verfahren zum Umschmelzhärten der Oberfläche eines um seine Drehachse rotierenden Werkstückes, welche Oberfläche unterschiedlichen Abstand von der Drehachse hat Download PDF

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EP0009563A1 EP79102743A EP79102743A EP0009563A1 EP 0009563 A1 EP0009563 A1 EP 0009563A1 EP 79102743 A EP79102743 A EP 79102743A EP 79102743 A EP79102743 A EP 79102743A EP 0009563 A1 EP0009563 A1 EP 0009563A1
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cam
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    • C—CHEMISTRY; METALLURGY
    • C21—METALLURGY OF IRON
    • C21D—MODIFYING THE PHYSICAL STRUCTURE OF FERROUS METALS; GENERAL DEVICES FOR HEAT TREATMENT OF FERROUS OR NON-FERROUS METALS OR ALLOYS; MAKING METAL MALLEABLE, e.g. BY DECARBURISATION OR TEMPERING
    • C21D1/00—General methods or devices for heat treatment, e.g. annealing, hardening, quenching or tempering
    • C21D1/06—Surface hardening
    • C21D1/09—Surface hardening by direct application of electrical or wave energy; by particle radiation

Definitions

  • the invention relates to a method for remelt hardening the surface of a workpiece rotating about its axis of rotation, according to the preamble of the main claim.
  • the workpiece or the camshaft is driven during the remelting at a constant rotational angular velocity in relation to the burner executing a radial stroke and at the same time experiences an oscillating movement in its longitudinal axis with an amplitude approximately corresponding to the width of the cam and a defined frequency, so that a serpentine line Melting track or hardening track is created.
  • this can lead to different hardness qualities along the circumference due to the different relative speed between the cam surface and the burner, which reduces the wear resistance of the surface.
  • the object of the invention is to improve the generic method in such a way that an approximately uniform hardening of the surfaces to be hardened is achieved.
  • FIG. 1 and 2 show a device for remelt hardening according to the TIG remelt hardening method. It has a machine base 1 on which a plate 2 is slidably mounted. A clamping device for a camshaft 3 to be hardened is arranged on the plate 2.
  • the clamping device consists on the one hand of a tailstock 4 with a tip holder 5 and on the other hand a bearing block 6, in which a conical sleeve 7 is rotatably mounted.
  • the tapered sleeve 7 sits on a common shaft with a drive wheel 8, which is driven by an electric motor 10 via a toothed belt 9.
  • the toothed belt 9 also spans a further drive wheel 11 which is connected to a master camshaft 12 which is rotatably arranged parallel to the camshaft 3.
  • a tappet (not shown) is provided in the tapered sleeve 7, which engages in a corresponding groove of the camshaft 3 and thus ensures a constantly defined position of the camshaft 3 relative to the drive wheel 8.
  • the drive wheels 8 and 11 have the same number of teeth and are set to one another in such a way that the cams of the camshaft 3 and the master camshaft 12 rotate synchronously with one another.
  • An eccentric 17 is mounted on one end face of the machine base 1, which is driven by an electric motor 18 and starts on the end face of the plate 2 such that it oscillates with an amplitude corresponding approximately to the width of the cams. While the camshaft 3 is driven to rotate around its longitudinal axis when one or more cams are remelted, the plate 2, driven by the electric motor 18 and the eccentric 17, experiences an oscillating movement with a defined frequency and amplitude, so that on the remelted cams a serpentine melting path 21, as shown in Fig. 3 on a single cam 20, is created.
  • Fig. 3 the movement processes during the remelt hardening of the cam 20 are illustrated again.
  • the cam 20 is guided around its axis of rotation 22 at a defined angular velocity (arrow 23) past an energy source, in the exemplary embodiment described, the arc burner 15, the burner 15 being guided by radial tracking (arrow 24) Contour of the cam keeps an even distance.
  • the cam 20 is subjected to an oscillating movement (arrow 25) directed parallel to its axis of rotation 22 in an amplitude corresponding to approximately three quarters of its width and a defined frequency f.
  • the instantaneous angular velocity W m is inversely proportional to the distance r between the axis of rotation and the currently melted area of the cam surface and proportional controlled to sin ⁇ m , where ⁇ m is the angle between the tangential plane at the cam surface and the plane through the axis of rotation 22, in each case through the currently melted surface area.
  • r m and ⁇ m are given by the cam shape and can be specified, for example, depending on the angle of rotation of the camshaft.
  • the radial stroke of the burner 15 or of the carriage 14 carrying the burner 15 is suitable for control, for example, since the respective stroke is equal to the value r m -r 1 and has a defined functional relationship with ⁇ m .
  • the apex distance a of the melting path 21 can also be kept constant in that the frequency of the oscillation be at constant angular velocity of the cam 20 movement is controlled.
  • the instantaneous frequency is f: where f 1 is the frequency at the cam base circle.
  • cam 20 and burner 15 When carrying out the method according to the invention, care must be taken that the relative position between cam 20 and burner 15 is the same for all cams. Only then can all the cams be remelted at the same time with melting tracks with a constant apex distance. For example, if the cams assigned to the burners 15 and 15 'of FIG. 2 are rotated by 30 °, then the burners 15 and 15' are arranged correspondingly rotated by 30 ° relative to the axis of rotation of the camshaft 3.
  • a sliding contact 26 is arranged on one of the carriages 14 and scans a resistor 28 which is firmly connected to the machine base 1 via a holder 27. Accordingly, the current supplied to the electric motor 10 via the lines 29 and 30 is changed depending on the stroke of the carriage 40.
  • the resistor 28 is designed such that when the cam base circle is passed over, the camshaft rotates at the angular velocity W 1 .
  • the size given by the geometry of the cam sin ⁇ m is taken into account by appropriate design of the resistor 28, so that for the speed of the electric motor depending on the stroke of the slide 40 or the angle of rotation of the camshaft 3, the relationship given above results.
  • the same control can also be used for changing the frequency f of the oscillating movement of the camshaft 3 by switching on the sliding contact 26 and the resistor 28 in the power supply to the electric motor 18 for driving the eccentric 17 (see FIG. 2). It should be noted, however, that the resistor 28 must then be arranged such that the resistance decreases with a radial stroke of the slide 14 in the direction of the cam tip, so that the frequency f increases in proportion to it.
  • Fig. 4 shows schematically a step-by-step control of the angular velocity of the camshaft 3.
  • a switching magnet 32 is fastened to the slide 14, which closes a reed contact 33 fastened to the machine frame 1 when the burner is in the region of the cam base circle and approximately up to one third of the cam ramps of the cam to be hardened, so that a line 34 and a pull-in winding 35 are connected via a line 34 of a relay 36 current flows.
  • the contacts of the relay 36 are closed and the line 37 is bridged, so that the electric motor 10 is connected to voltage via the lines 38, 37 and 39 and drives the camshaft 3 at a defined angular velocity W1.
  • the switching magnet 33 moves away from the fixed reed contact so that it opens.
  • the relay 36 opens and interrupts the line 37, so that the current for the electric motor 10 now flows via the line 40 and a resistor 41. Due to the voltage drop, the speed of the Electric motor 10 or the angular velocity of the camshaft 3 reduced to a value W 2 .
  • the circuit shown can in turn be applied to a control of the oscillation frequency by using a so-called normally closed contact.
  • Relay instead of the open relay 36 in the idle state, the contacts of which are closed in the idle state.
  • the entire circuit must then be arranged in the power supply line for the electric motor 18.

Abstract

Die Erfindung betrifft ein Verfahren zum Umschmelzhärten der Oberfläche eines um eine Drehachse (22) rotierenden Werkstücks, welche Oberfläche unterschiedlichen Abstand von der Drehachse (22) hat, wie beispielsweise der Nocken (20) einer Nockenwelle, bei dem die Oberfläche durch Bewegen relativ zu einer Energiequelle (15) längs einer schlangenlinienförmigen Schmelzbahn (21) aufgeschmolzen wird. Um eine gleichbleibende Härtqualität über dem Umschmelzbereich zu erzielen, wird die Relativegeschwindigkeit zwischen der Energiequelle (15) und der zu härtenden Oberfläche derart gesteuert, daß von Scheitel zu Scheitel der Schmelzbahn (21) zumindest annähernd gleiche Abstände (a) erzielt werden. Die Steuerung der Relativgeschwindigkeit kann beispielswiese durch Verändern der Drehgeschwindigkeit des Werstücks bei konstanter oszillierender Bewegung der Energiequelle (15) oder durch Verändern der Frequenz der Oszillation der Energiquelle (15) bei konstanter Drehgeschwindigkeit des Werkstücks erfolgen. Die Veränderung der Relativgeschwindigkeit kann kontinuierlich oder stufenweise erfolgen.

Description

  • Die Erfindung bezieht sich auf ein Verfahren zum Umschmelzhärten der Oberfläche eines um seine Drehachse rotierenden Werkstückes, gemäß dem Oberbegriff des Hauptanspruches.
  • Bei einer bekannten Einrichtung (DE-GM 77 02 409) zum Härten der Nockenlauffläche von Nockenwellen von Brennkraftmaschinen nach dem WIG-Umschmelz-Härteverfahren wird die Nockenlauffläche in stets gleichem Abstand an einem Brenner vorbeigeführt, wobei durch den zwischen Nocken und Brenner überspringenden Lichtbogen die Oberfläche bahnenartig aufgeschmolzen und durch die sofort einsetzende Kühlung gehärtet wird. Anstelle des Lichtbogens kann auch mit Elektronenstrahlen oder Laserstrahlen umgeschmolzen werden. Dabei wird das Werkstück bzw. die Nockenwelle während des Umschmelzens mit einer konstanten Drehwinkelgeschwindigkeit gegenüber dem einen radialen Hub ausführenden Brenner angetrieben und erfährt zugleich in seiner Längsachse eine oszillierende Bewegung mit einer etwa der Breite des Nockens entsprechenden Amplitude und einer definierten Frequenz, so daß eine schlangenlinienförmige Schmelzbahn bzw. Härtebahn entsteht. Wie sich in der Praxis herausgestellt hat, kann dies wegen der unterschiedlichen Relativgeschwindigkeit zwischen Nockenoberfläche und Brenner zu längs des Umfangs unterschiedlichen Härtequalitäten führen, was die Verschleißfestigkeit der Oberfläche vermindert.
  • Aufgabe der Erfindung ist es, das gattungsgemäße Verfahren derart zu verbessern, daß eine etwa gleichmäßige Härtung der zu härtenden Oberflächen erzielt wird.
  • Diese Aufgabe wird mit den Merkmalen des Anspruchs 1 gelöst. Mit der Erfindung werden folgende, beim Umschmelzhärten von Nocken auftretende Schwierigkeiten beseitigt:
    • Bei einer mit konstanter Winkelgeschwindigkeit angetriebenen Nockenwelle ändert sich abhängig von den sich verändernden Momentanradien ständig die Umfangsgeschwindigkeit in dem gerade umzuschmelzenden Bereich der Nockenoberfläche, so daß sich die Scheitelabstände der schlangenlinienförmigen Schmelzbahn entsprechend ändern. Eine weitere Veränderung der Relativgeschwindigkeit zwischen der Nockenoberfläche und der Energiequelle resultiert aus den unterschiedlichen Nockensteigungen, die durch den Winkel einer im momentanen Umschmelzbereich angelegten Tangente an der Nockenoberfläche und einer zwischen der Drehachse der Nockenwelle und dem Mittelpunkt der Energiequelle gebildeten Geradem definiert ist. Da die Umfangsgeschwindigkeit im Bereich der Nockenspitze (größter Momentanradius) am größten ist, werden die Scheitelabstände der schlangenlinienförmigen Schmelzbahn gerade in dem Bereich am weitesten auseinandergezogen, in dem die Nocke durch die Betätigung der Gaswechselventile der Brennkraftmaschine hohen Belastungen ausgesetzt ist. Um in diesem Bereich sowie im Bereich der Nockenrampen dennoch eine ausreichende Verschleißfestigkeit zu erzielen, wurde bei dem bisherigen Verfahren, bei dem die Nockenwelle mit konstanter Drehzahl dreht und die Oszillation relativ zur Energiequelle mit konstanter Frequenz erfolgt, in weniger beanspruchten Oberflächenbereichen die Schmelzbahn mit unnötiger Überlappung aufgebracht. Durch die erfindungsgemäße Steuerung der Relativgeschwindigkeit zwischen der Energiequelle und der zu härtenden Oberfläche kann nun eine gleichmäßige, schlangenlinienförmige Schmelzbahn hergestellt werden, deren Scheitelabstand und Überlappung an die Erfordernisse angepaßt ist. Das Verfahren ist wirtschaftlich und zeitsparend durchführbar, weil die Form der Schmelzbahn an die Leistung der verbundenen Energiequelle optimal anpaßbar ist, die Schmelzbahn also nicht länger ist als notwendig. Es kann sowohl bei konstanter Drehgeschwindigkeit der Nocke die Frequenz einer oszillierenden Relativbewegung zwischen Nocke und Energiequelle als auch umgekehrt bei konstanter Frequenz die Drehzahl als auch beides verändert werden. Besonders vorteilhafte Durchführungsformen des erfindungsgemäßen Verfahrens sind in den Unteransprüchen gekennzeichnet.
  • Das erfindungsgemäße Verfahren ist anhand mehrerer schematisch dargestellter Ausführungsbeispiele näher erläutert. Die Zeichnung zeigt in
    • Fig. 1 eine Einrichtung zum Umschmelzhärten der Nocken von Nockenwellen nach dem erfindungsgemäßen Verfahren mit einer stufenlosen Steuerung der Drehwinkelgeschwindigkeit der Nockenwelle, im Schnitt gemäß der Linie I-I der Fig. 2,
    • Fig. 2 die gleiche Einrichtung in der Ansicht S der Fig. 1,
    • Fig. 3 einen nach dem erfindungsgemäßen Verfahren gehärteten Nocken in raumbildlicher Darstellung und
    • Fig. 4 die Einrichtung gemäß Fig. 1, jedoch mit einer stufenweise erfolgenden Steuerung der Drehwinkelgeschwindigkeit der Nockenwelle.
  • In den Figuren 1 und 2 ist eine Vorrichtung zum Umschmelzhärten nach dem WIG-Umschmelz-Härteverfahrendargestellt. Sie weist einen Mäschinensockel 1 auf, auf dem eine Platte 2 verschiebbar gelagert ist. Auf der Platte 2 ist eine Einspannvorrichtung für eine zu härtende Nockenwelle 3 angeordnet. Die Einspannvorrichtung besteht einerseits aus einem Reitstock 4 mit einer Spitzenaufnahme 5 und andererseits aus einem Lagerbock 6, in dem eine Kegelhülse 7 drehbar gelagert ist. Die Kegelhülse 7 sitzt auf einer gemeinsamen Welle mit einem Antriebsrad 8, welches über einen Zahnriemen 9 von einem Elektromotor 10 angetrieben wird. Der Zahnriemen 9 umspannt zugleich ein weiteres Antriebsrad 11, welches mit einer parallel zur Nockenwelle 3 drehbar angeordneten Meisternockenwelle 12 verbunden ist. In der Kegelhülse 7 ist ein Mitnehmer (nicht dargestellt) vorgesehen, der in eine entsprechende Nut der.Nockenwelle 3 eingreift und somit eine stets definierte Lage der Nockenwelle 3 zum Antriebsrad 8 sicherstellt. Die Antriebsräder 8 und 11 weisen die gleiche Zähnezahl auf und sind derart zueinander eingestellt, daß die Nocken der Nockenwelle 3 und der Meisternockenwelle 12 synchron zueinander rotieren.
  • Mit dem Maschinensockel 1 sind entsprechend der Anzahl der zu härtenden Nocken im oberen Bereich 30° abgewinkelte Führungen 13 verbunden, auf denen Schlitten 14 gelagert sind. An den Schlitten 14 sind Lichtbogen-Brenner 15 und die Meisternockenwelle 12 abtastende und dabei den radialen Hub der Schlitten 14 bzw. Brenner 15 bewirkende Stößel 16 befestigt. In der Fig. 2 sind nur zwei Brenner 15, -15' bzw. Schlitten 14, 14' dargestellt, während die restlichen durch Mittellinien angedeutet sind.
  • An der einen Stirnseite des Maschinensockels 1 ist ein Exzenter 17 gelagert, der von einem Elektromotor 18 angetrieben wird und an der Stirnseite der Platte 2.derart anläuft, daß diese mit einer etwa der Breite der Nocken entsprechenden Amplitude oszilliert. Während die Nockenwelle 3 beim Umschmelzen eines oder mehrerer Nocken mit einer definierten Drehwinkelgeschwindigkeit um ihre Längsachse rotierend angetrieben wird, erfährt die Platte 2, angetrieben durch den Elektromotor 18 und den Exzenter 17, eine oszillierende Bewegung mit einer definierten Frequenz und Amplitude, so daß auf dem umgeschmolzenen Nocken eine schlangenlinienförmige Schmelzbahn 21, wie in Fig. 3 an einem einzelnen Nocken 20 dargestellt, geschaffen wird.
  • In der Fig. 3 sind die Bewegungsvorgänge während des Umschmelzhärtens des Nockens 20 nochmals verdeutlicht. Zum Herstellen der schlangenlinienförmigen Schmelzbahn 21 wird der Nocken 20 um seine Drehachse 22 mit einer definierten Winkelgeschwindigkeit (Pfeil 23) an einer Energiequelle, im beschriebenen Ausführungsbeispiel an dem Lichtbogen-Brenner 15, vorbeigeführt, wobei der Brenner 15 durch radiales Nachführen (Pfeil 24) zur Kontur des Nockens einen gleichmäßigen Abstand hält. Zugleich wird der Nocken 20 einer parallel zu seiner Drehachse 22 gerichteten Oszillationsbewegung (Pfeil 25) in einer etwa drei Viertel seiner Breite entsprechenden Amplitude und einer definierten Frequenz f ausgesetzt. Um annähernd gleiche Scheitelabstände a der Schmelzbahn 21 zu erzielen, wird ausgehend von einer definierten Winkelgeschwindigkeit W1 am Nockengrundkreis mit einem Radius r1 die Momentanwinkelgeschwindigkeit Wm umgekehrt proportional zu dem Abstand r zwischen der Drehachse und dem momentan - m aufgeschmolzenen Bereich der Nockenoberfläche und proportional zu sin γm gesteuert, wobei γ m der Winkel zwischen der Tangentialebene an die Nockenoberfläche und der Ebene durch die Drehachse 22, jeweils durch den momentan aufgeschmolzenen Oberflächenbereich, ist. Es gilt also:
    Figure imgb0001
    rm und γ m sind durch die Nockenform gegeben und können beim spielsweise in Abhängigkeit vom Drehwinkel der Nockenwelle angegeben werden. Zur Steuerung eignet sich beispielsweise der radiale Hub des Brenners 15 bzw. des den Brenner 15 tragenden Schlittens 14, da der jeweilige Hub gleich dem Wert rm - r1 ist und in einem definierten funktionellen Zusammenhang mit γ m steht.
  • Der Scheitelabstand a der Schmelzbahn 21 kann auch dadurch konstant gehalten werden, daß bei konstanter Drehwinkelgeschwindigkeit der Nocke 20 die Frequenz der Oszillationsbewegung gesteuert wird. Dabei beträgt die Momentanfrequenz f :
    Figure imgb0002
    wobei f1 die Frequenz am Nockengrundkreis ist.
  • Die Steuerung der Winkelgeschwindigkeit oder der Frequenz kann auch in Stufen erfolgen, wobei jeweils ein Intervall von rm z.B. rm < 40 mm = W1; rm> 40 mm = W2, einer grob an- genäherten Winkelgeschwindigkeit (je nach Anzahl der Stufen W1, W2' W3 usw.) entspricht, so daß etwa gleiche Scheitelabstände a erzielt werden.
  • Bei der Durchführung des erfindungsgemäßen Verfahrens ist darauf zu achten, daß die Relativlage zwischen Nocken 20 und Brenner 15 für alle Nocken gleich ist. Nur dann können in einfacher Weise sämtliche Nocken gleichzeitig mit Schmelzbahnen mit konstantem Scheitelabstand umgeschmolzen werden. Sind beispielsweise die den Brennern 15 und 15' der Fig. 2 zugeordneten Nocken um 30° verdreht, so sind die Brenner 15 und 15' entsprechend um 30° relativ zur Drehachse der Nockenwelle 3 verdreht angeordnet.
  • An einem der Schlitten 14 ist ein Schleifkontakt 26 angeordnet, der einen mit dem Maschinensockel 1 über einen Halter 27 fest verbundenen Widerstand 28 abtastet. Dementsprechend wird der über die Leitungen 29 und 30 dem Elektromotor 10 zugeführte Strom abhängig vom Hub des Schlittens 40 verändert. Der Widerstand 28 ist derart ausgelegt, daß beim Überfahren des Nockengrundkreises die Nockenwelle mit der Winkelgeschwindigkeit W1 dreht. Die durch die Geometrie des Nockens gegebene Größe sin γm wird durch entsprechende Auslegung des Widerstandes 28 berücksichtigt, so daß sich für die Drehzahl des Elektromotors in Abhängigkeit vom Hub des Schlittens 40 bzw. dem Drehwinkel der Nockenwelle 3, die vorne angegebene Beziehung
    Figure imgb0003
    ergibt.
  • Die gleiche Steuerung kann auch für die Veränderung der Frequenz f der Oszillationsbewegung der Nockenwelle 3 angewandt werden, indem in die Stromzufuhr zum Elektromotor 18 für den Antrieb des Exzenters 17 (siehe Fig. 2) der Schleifkontakt 26 und der Widerstand 28 eingeschaltet werden. Es ist jedoch zu beachten, daß dann der Widerstand 28 so anzuordnen ist, daß der Widerstand bei einem radialen Hub des Schlittens 14 in Richtung zur Nockenspitze abnimmt, so daß die Frequenz f proportional dazu zunimmt.
  • Die Fig. 4 zeigt schematisch eine stufenweise Steuerung der Winkelgeschwindigkeit der Nockenwelle 3. Obwohl zur einfacheren Darstellung nur eine zweistufige Steuerung gezeigt ist, versteht es sich, daß entsprechend der Größe des Nockens oder der geforderten Härtequalität auch mehr als zwei Stufen vorgesehen sein können. Am Schlitten 14 ist ein Schaltmagnet 32 befestigt, welcher bei einer Brennerstellung im Bereich des Nockengrundkreises und etwa bis zu ein Drittel der Nockenrampen der zu härtenden Nocke einen am Maschinengestell 1 befestigten Reed-Kontakt 33 schließt, so daß über eine Leitung 34 und eine Anzugswicklung 35 eines Relais 36 Strom fließt. Dadurch werden die Kontakte des Relais 36 geschlossen und die Leitung 37 überbrückt, so daß über die Leitungen 38, 37 und 39 der Elektromotor 10 an Spannung liegt und die Nockenwelle 3 mit einer definierten Winkelgeschwindigkeit W1 antreibt. Nach einem vorbestimmten Hub des Schlittens 14 (in der Zeichnung, Fig. 4 nach oben) in Richtung zur Nockenspitze fährt der Schaltmagnet 33 von dem ortsfesten Reed-Kontakt weg, so daß dieser öffnet. Dementsprechend öffnet das Relais 36 und unterbricht die Leitung 37, so daß der Strom für den Elektromotor 10 nunmehr über die Leitung 40 und einen Widerstand 41 fließt. Durch den Spannungsabfall wird die Drehzahl des Elektromotors 10 bzw. die Winkelgeschwindigkeit der Nockenwelle 3 auf einen Wert W2 vermindert. Selbstverständlich ist die gezeichnete Schaltung wiederum auf eine Steuerung der Oszillationsfrequenz anwendbar, indem an Stelle des im Ruhezustand offenen Relais 36 ein sogenanntes Ruhekontakt- .relais verwendet wird, dessen Kontakte im Ruhezustand geschlossen sind. Selbstverständlich ist die gesamte Schaltung dann in der Stromzuleitung für den Elektromotor 18 anzuordnen.
  • Obwohl die Erfindung anhand von Ausführungsbeispielen beschrieben ist, bei dem sowohl die Drehbewegung als auch die Oszillationsbewegung von der Nockenwelle ausgeführt ist, so ist sie auch auf Ausführungen anwendbar, bei denen eine oder beide Bewegungen von der Energiequelle, beispielsweise den Brennern 15 ausgeführt werden. Die Ansteuerung des Elektromotors 10 oder des Elektromotors 18 kann auch abhängig von der Drehwinkellage der Nockenwelle 3 durch Abtasten einer mit der Nockenwelle 3 synchron laufenden Steuerscheibe erfolgen.

Claims (3)

1. Verfahren zum Umschmelzhärten der Oberfläche eines um eine Drehachse rotierenden Werkstücks, welche Oberfläche unterschiedlichen Abstand von der Drehachse hat, wie beispielsweise die Nocke einer Nockenwelle, bei dem die Oberfläche durch Bewegungen relativ zu einer Energiequelle längs einer schlangenlinienförmigen Schmelzbahn lokal aufgeschmolzen wird, dadurch gekennzeichnet , daß die Relativgeschwindigkeit zwischen der zu härtenden Oberfläche und der Energiequelle derart gesteuert wird, daß von Scheitel zu Scheitel der Schmelzbahn zumindest annähernd gleiche Abstände erzielt werden.
2. Verfahren nach Anspruch 1, bei dem eine Nockenwelle um ihre Drehachse gedreht wird und sich in Richtung der Drehachse relativ zur Energiequelle mit konstanter Amplitude und Frequenz oszillierend bewegt, dadurch gekennzeichnet , daß die Winkelgeschwindigkeit Wm der Nockenwelle entsprechend
Figure imgb0004
gesteuert wird, wobei W1 die Winkelgeschwindigkeit beim Aufschmelzen des Nockengrundkreises, r1 der Radius des Nockengrundkreises, rm der Abstand zwischen Drehachse und momentan aufgeschmolzenem Bereich der Nockenoberfläche und γm der Winkel zwischen der Tangentialebene an die Nockenoberfläche und der Ebene durch die Drehachse, jeweils durch den momentan aufgeschmolzenen Oberflächenbereich ist.
3. Verfahren nach Anspruch 1, bei dem eine Nockenwelle um ihre Drehachse mit konstanter Winkelgeschwindigkeit gedreht wird und in Richtung der Drehachse eine oszillierende Bewegung konstanter Amplitude relativ zur Energiequelle ausführt, dadurch gekennzeichnet , daß die Frequenz fm der Oszillationsbewegung entsprechend
Figure imgb0005
gesteuert wird, wobei f1 die Frequenz beim Aufschmelzen der Nockenoberfläche am Nockengrundkreis, r1 der Radius des Nockengrundkreises, rm der Abstand zwischen Drehachse und momentan aufgeschmolzenem Bereich der Nockenoberfläche und γ m der Winkel zwischen der Tangentialebene an die Nockenoberfläche und der Ebene durch die Drehachse, jeweils durch den momentan aufgeschmolzenen Oberflächenbereich,ist.
EP79102743A 1978-09-14 1979-08-01 Verfahren zum Umschmelzhärten der Oberfläche eines um seine Drehachse rotierenden Werkstückes, welche Oberfläche unterschiedlichen Abstand von der Drehachse hat Expired EP0009563B1 (de)

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