NL1014723C2 - Werkwijze voor het afwerken van het oppervlak van een wentelcontactcomponent. - Google Patents

Description

Werkwijze voor het afwerken van het oppervlak van een wentelcontactcompnr>f»nt

De uitvinding betreft het gebied van het afwerken van het oppervlak van een wentelcontactcomponent. Een dergelijke component kan onderdeel vormen van een 5 wentellager, bijvoorbeeld een lagerring of een wentelelement van het kogeltype of rol-type. Ook componenten die onderdeel vormen van een wenteltractieaandrijving worden hieronder begrepen, zoals de krachtoverdrachtsrollen en schijven van een oneindig of continu variabele transmissie.

In het afwerkproces wordt het betreffende oppervlak gevormd en versterkt door 10 middel van een kogelkalander- (polijst-) gereedschap dat de ruwheidspieken, die overgebleven zijn na een harde draaibewerking of een ruwe slijpbewerking. Het gereedschap omvat een houder aan de tip waarvan de kogel gewoonlijk draaibaar wordt ondersteund door middel van een drukfluïdum. Gewoonlijk heeft de kalanderkogel een diameter van 2 mm tot 13 mm.

15 Als gevolg van de kalander- of polijstbewerking, worden de ruwheidspieken plastisch vervormd hetgeen een oppervlak oplevert dat gewoonlijk gladde materiaalge-bieden bezit van gelijke hoogte. Een dergelijke oppervlaktetextuur, dat is met gebieden van ongeveer dezelfde hoogte, gescheiden door groeven, is niet volledig glad en is daarom geschikt voor de beoogde toepassingen die hiervoor genoemd zijn, zoals een 20 wentelelement, krachtsoverdrachtsrollen en dergelijke.

Een werkwijze van dit type voor het vervaardigen van een wentelelement voor een tractieaandrijving is bekend uit de Japanse octrooiaanvrage JP-A-9.137.854. Volgens deze bekende werkwijze wordt een oppervlaktedruk van 7 GPa of hoger toegepast. Als gevolg worden restdrukspanningen verkregen onder het aldus behandelde 25 oppervlak die tot een verhoging van de weerstand tegen rolvermoeiing leiden en die zouden verhinderen dat de oppervlaktelagen afschilferen. De betreffende werkwijze wordt geacht drukspanningen van ongeveer 1,5 GPa op te wekken op een diepte van 0,1 tot 0,2 mm onder het oppervlak.

Bij specifieke omstandigheden blijkt echter dat, ondanks de betere weerstand te-30 gen afschilferen een afname in levensduur optrad. De werkwijze moet derhalve zodanig worden aangepast dat dit negatieve effect niet optreedt.

Het doel van de onderhavige uitvinding is derhalve een werkwijze te verschaffen voor het afwerken van een oppervlak van een wentelelementcomponent waarin excel- 1014723 2 lente tribologische eigenschappen gecombineerd worden met een lange contactver-moeiingslevensduur, een goede weerstand tegen slijtage en een goed vermogen tot het opbouwen van een smeerfilm.

Dit doel wordt bereikt door middel van een werkwijze voor het afwerken van een 5 wentelcontactcomponent, zoals een wentelement voor een lager, een lagerring of een wentelelement voor een krachtaandrijving, omvattende de stappen van: het uitvoeren van een snijbewerking op het oppervlak, het vervolgens kalanderen of polijsten van het oppervlak door middel van 10 een kogel uit een materiaal dat harder is dan het materiaal van de lagercom- ponent waarbij de maximale druk bij het kalanderen of polijsten die op het oppervlak wordt uitgeoefend minder is dan 7 GPa.

Door het regelen van de kalander- of polijstdruk op waarden van minder dan 15 7 GPa, wordt allereerst het gewenste patroon en/of de gewenste textuur van platte ge bieden of plateaus verkregen, welke gebieden van elkaar gescheiden zijn door groeven. De afgeplatte gebieden bezitten dezelfde hoogte, hetgeen leidt tot een gebalanceerde belastingsverdelingscapaciteit. Aan de andere kant leidt de beperking van de kalander-druk tot verlaagde restdrukspanning in het oppervlak en daaronder, hetgeen een langere 20 levensduur met zich meebrengt.

Bij voorkeur worden op en/of onder het oppervlak drukspanningen opgewekt die 1 GPa absoluut niet overschrijden.

De meeste voorkeur genieten drukspanningen die 0,8 GPa absoluut niet overschrijden.

25 Aangezien over het oppervlak van de betreffende component een rolbeweging heeft plaatsgevonden, en daardoor plastisch is vervormd, kan worden verwacht dat het inlopen reeds plaatsvindt tijdens de vervaardigingsfase. Men hoeft het lager derhalve niet te laten inlopen.

De betreffende werkwijze kan op een snelle en kosten-effectieve manier worden 30 uitgevoerd door de (hard) snijbewerking en de kalanderbewerking in een enkeltraps draaiproces uit te voeren.

De kalanderkogel kan ofwel zijn van het roltype, danwel van het schuivende type.

J 01 4 723 3

Verder kunnen specifieke oppervlaktegedeelten gedurende meer dan een keer worden blootgesteld aan de kalander- of polijstdruk.

Dit kan worden bereikt door de voortbewegingsnelheid van het gereedschap, dat de kalanderkogel draagt, zodanig te kiezen dat in relatie tot de afdraairotatiesnelheid 5 van het object elke plaats op het oppervlak meer dan een keer, bijvoorbeeld vijf keer in aanraking komt met de kogel.

De uitvinding zal verder worden beschreven onder verwijzing naar de figuren.

Figuur 1 toont een bekend oppervlak, verkregen door slijpen.

10 Figuur 2 toont een oppervlak verkregen volgens de methode van de uitvinding.

Het in figuur 1 weergegeven oppervlak, bijvoorbeeld van een lagering of van een krachtoverdrachtrol, is verkregen door een snijbehandeling en daarna slijpen.

Het oppervlak bezit een regelmatig patroon van groeven 2 en richels 1, hetgeen 15 aldus ISO referentie Ra 0,2 pm verschaft.

Het in figuur 2 weergegeven oppervlak, verkregen door een harde snijbewerking en vervolgens kalanderen of polijsten, omvat groeven 3 tussen de gebieden 4. De algemene ruwheid Ra is 0,27 terwijl de ruwheid op de gebieden (die niet geheel plat behoeft te zijn) Ra 0,1 micron is.

20 Van belang is dat de gebieden 4 alle dezelfde hoogte bezitten, waardoor een per fecte belastingsverdelingscapaciteit wordt verkregen. Als gevolg is de vennoeiingsle-vensduur bijna gelijk aan die van zeer gladde oppervlakken.

Volgens de uitvinding bedragen restdrukspanningen op het oppervlak en onder het oppervlak minder dan 0,8 GPa.

1014723

Claims (10)

1. Werkwijze voor het afwerken van het oppervlak van wentelcontactcomponent, zoals een wentelelement van een lager, een lagerring of een wentelelement voor een tractie-5 aandrijving, omvattende de stappen van: het uitvoeren van een snijbewerking op het oppervlak, het vervolgens kalanderen of polijsten van het oppervlak door middel van een kogel uit een materiaal dat harder is dan het materiaal van de lagercom-10 ponent waarbij de maximale druk bij het kalanderen of polijsten die op het oppervlak wordt uitgeoefend minder is dan 7 GPa.

2. Werkwijze volgens conclusie 1, waarbij op of onder het oppervlak drukspan-ningen worden opgewekt, welke drukspanningen 1 GPa absoluut niet overschrijden. 15

3. Werkwijze volgens conclusie 2, waarbij de drukspanningen 0,8 GPa absoluut niet overschrijden.

4. Werkwijze volgens conclusie 1, 2 of 3, waarbij een hardsnijbewerking wordt 20 uitgevoerd op het oppervlak vóór de bewerking van het kalanderen of polijsten.

5. Werkwijze volgens een van de conclusies 1 tot 4, waarbij de snijbewerking en de bewerking van het kalanderen of polijsten worden uitgevoerd in een enkeltraps draaiproces. 25

6. Werkwijze volgens een van de vorogaande conclusies, waarbij de behandeling van het kalanderen of polijsten wordt uitgevoerd door middel van een kogel uit een materiaal dat harder is dan het lagercomponentmateriaal. 1 1014723

7. Werkwijze volgens conclusie 6, waarbij de kogel gerold wordt over het opper vlak.

8. Werkwijze volgens conclusie 6, waarbij de kogel wordt geschoven over het oppervlak, en een fluïdum die een hoge tractie opwekt wordt verschaft voor het verhogen van de schuifkracht tussen die kogel en het oppervlak.

9. Werkwijze volgens een van de voorgaande conclusies, waarbij bepaalde op- pervlaktegedeelten elk gedurende meer dan een keer worden blootgesteld aan de kalander- of polijstdruk.

10. Werkwijze volgens conclusie 9, waarbij de kogel maximaal vijf keer over het 10 oppervlak wordt gerold. xxxxxx 1014723