[发明专利]用于对凸轮轴的不平衡进行校正的矫直方法

说明书

本发明涉及一种用于对凸轮轴的不平衡进行校正的矫直方法。上述矫直方法包括，a)利用用于确定不平衡的测量装置(50)测量凸轮轴(10)，并且b)借助于变形装置(20)向所述凸轮轴(10)的表面施加至少局部形成的塑性表面变形(30)，由此校正所述凸轮轴(10)的不平衡。

技术领域

本发明涉及一种用于对凸轮轴的不平衡进行校正的矫直方法，其中用测量装置测量凸轮轴以确定不平衡，然后用变形装置加工凸轮轴，从而校正凸轮轴的不平衡。此外，本发明涉及使用针装置来校正凸轮轴的不平衡，以及利用针装置加工的凸轮轴。

背景技术

凸轮轴在各种制造和加工步骤中承受特定用途的载荷。这种加工步骤可包括加工、齿轮成形、钻孔、磨削或至少部分硬化。经过各个加工步骤，凸轮轴有时会经历相当大的形状偏差并且之后必须重新调整，以便将形状偏差减小到可容许的水平。

现有技术是所谓的弯曲矫直，由此材料被加载超过屈服点并且由与支座偏移的径向进给力引起塑性变形。力总是被选择为足够高，以至于材料处于永久塑性范围内。

从手册DE 102006048712 A1中已知一种用于使部件、特别是机动车辆中的发动机和变速器部件表面加工硬化的方法。这些部件通过超声喷丸进行处理。在此过程中，丸粒被超声波激发并被引导到部件表面的加工区域。

公开物DE 3005 847 A1揭示了一种非圆形翘曲的薄壁环或环形壳体进行矫直的方法，其中，具有太小的曲率(即，具有太大的曲率半径)的部件位置从外侧进行部分喷丸处理，具有太大曲率(即，具有太小的曲率半径)的部件位置被覆盖，或者，具有太大曲率的部件位置被从内侧喷丸，具有太小曲率的位置被覆盖。

专利AT 36 1273 B揭示了一种用于通过工件的冲击加工对金属(比如铁、工具钢等)的优选的细长工件(比如条、板、轴或杆)进行矫直的方法，由此利用带有弯曲尖端的撞针并且具有高频率的一系列有针对性的击打分布在弯曲部的内侧。

现有技术的缺点在于，用于矫直凸轮轴的已知方法可能非常耗时且成本高。由于对凸轮轴的矫直质量的要求越来越高，弯曲矫直达到了额外极限。特定用途不同的加工步骤确保，从塑性到弹性范围的精确过渡在每个矫直点处不具有相同的值。这引起迭代搜索过程以确定每个基准点的确切值。这意味着矫直凸轮轴所需的时间超过任何可接受的水平。

发明内容

本发明的任务是提供一种高效的矫直方法，该矫直方法既不是成本密集型也不是耗时的，并且另外满足矫直质量的高要求。

根据本发明，通过权利要求1的矫直方法、通过使用权利要求10的目的的针装置和权利要求11的目的的凸轮轴，解决了该任务。

在从属权利要求中指出了巧妙的矫直方法的有利且得当的设计。

本发明基于这样的想法，即首先用测量装置测量凸轮轴以确定其不平衡。在随后的步骤中，借助于变形装置将至少局部地形成的塑性表面变形施加到凸轮轴的表面上，从而校正凸轮轴的不平衡。

巧妙的矫直方法的优点在于凸轮轴的精确不平衡可以通过测量来确定。由于局部形成的塑性表面变形，所以特定的应力施加到轴的圆周上。电压校正先前测量的不平衡，从而以高对准质量补偿凸轮轴的形状偏差。

凸轮轴是杆形式的机器构件，至少一个圆形突起部(凸轮)附接在杆上。轴在其自身轴线上旋转，通过安装在其上的(一个或多个)凸轮，该旋转运动被反复地转换成短的纵向运动。凸轮轴通常铸造成一块铸铁或由钢锻造而成。在某些应用中，凸轮轴也称为滑动凸轮轴或齿轮轴。

测量装置是适合于执行凸轮轴的完整测量的测量系统。这需要例如几何测量、重量测量和旋转性质的确定。另外，测量装置可以根据检测到的轴的不平衡来确定要施加到轴的表面的应力的位置和水平，这可以导致检测到的不平衡的校正。例如，测量装置可以包括激光扫描仪。