[发明专利]表面处理方法、滚子轴承部件和装置

说明书

根据本发明，工件(1)的硬化工件表面(10)首先被加工，然后被轧制，并且包括材料去除过程的加工过程和轧制过程在所述工件(1)旋转的同时在同一夹紧装备中进行。由于在所述工件(1)的轴向方向(Tr)上测量的用于加工的工具(3)和用于轧制的工具(12)之间的距离在所述加工过程期间振荡变化，所以所述加工过程和所述轧制过程两者产生相交的加工轨迹(BS、BW)。

技术领域

本发明涉及一种用于工件的表面处理的方法，其中工件的硬化工件表面同时被加工和轧制，包括材料去除的加工和轧制在工件旋转时在同一个夹紧装备中执行。本发明还涉及一种具有形成为用于滚动体的滚道的表面的滚子轴承部件以及一种用于执行该方法的装置。

背景技术

从EP 1 620 230 B1中已知一般方法。作为该方法的一部分，首先使机械元件的表面经受硬车削过程，这产生具有一系列交替的脊和槽的粗糙度轮廓。然后使该表面经受滚珠压延(ball calendering)过程，也就是说轧制过程，以平整粗糙度轮廓的脊。在已知的方法中，具有在2mm和13mm之间的直径的滚珠用于滚珠压延。具有在50巴至400巴范围内的流体静压的压力介质作用在滚珠上。在用滚珠压延工具执行的轧制过程中，设置轧制工具即滚珠压延工具的平移速度与工件的旋转速度之间的比率。该比率与材料去除工具即硬车削材料去除工具的平移速度和工件在材料去除过程期间的旋转速度之间的比率相同。

US 7,685,717 B2中公开了另一种表面处理方法，其包括材料去除过程和随后的轧制。类似于根据EP 1 620 230 B1的方法，该方法也被提供用于加工滚子轴承部件的滚道。

发明内容

本发明的目的是规定特别地滚子轴承部件的表面处理的进一步发展的选项，与所述现有技术相比，其特征在于可实现的表面质量和制造努力之间的特别有利的关系。

根据本发明，该目的通过如下描述的表面处理方法来实现。该方法特别适合于制造滚子轴承部件。下面结合滚子轴承部件说明的本发明的构造和优点也类似地适用于表面处理方法，反之亦然。

该表面处理方法假定硬化的金属工件表面。特别地，其是稍后用作滚动体例如圆柱滚子或圆锥滚子的滚道的表面。作为该方法的一部分，通过材料去除来加工表面，然后进行轧制，其中材料去除和轧制在工件在同一个夹紧装备中旋转的情况下进行，其中一方面的加工和另一方面的轧制通过重叠的加工轨迹执行，这通过改变在加工期间沿工件的轴向方向测量的用于材料去除的工具和用于轧制的工具之间的距离以振荡的方式进行。

与常规方法相比，根据本发明的表面处理方法实际上不引起额外的或甚至导致减少的时间消耗，并且可实现显著改善的表面质量。一方面材料去除工具与工件之间以及另一方面轧制工具与工件之间的各种相对运动的叠加导致工件表面上的各种加工轨迹之间的许多相交点。避免了工件表面上较长的、不间断的、凹槽形结构。特别地，在旋转对称工件的情况下，不存在沿着工件的整个圆周不间断地延伸的唯一的加工轨迹。

包括材料去除的表面处理和随后的轧制在工件旋转时在工件的同一个夹紧装备中进行。因此，材料去除是特别硬的车削。随后的轧制也称为滚光(roller burnishing)。

在包括材料去除和滚光的加工期间，在工件的旋转轴线的纵向方向上测量的材料去除工具和轧制工具之间的距离以振荡的方式变化。存在若干不同的方式来在材料去除工具的加工轨迹和轧制工具的加工轨迹之间产生多个相交点：

根据第一选项，材料去除工具以恒定速度推进，而轧制工具以振荡速度推进。

根据第二选项，轧制工具以恒定速度推进，而材料去除工具以振荡速度推进。

在这种情况下，在优选方法中，待加工工件表面的周长是材料去除工具的加工轨迹的波长的整数倍。

根据第三选项，材料去除工具以振荡速度推进，并且轧制工具以不同的振荡速度在工件的旋转轴线的纵向方向上推进。