制造同步环的方法和程序的制作方法

制造同步环的方法和程序的制作方法
【专利说明】制造同步环的方法和程序
[0001]实施例涉及一种用于制造至少一个同步环的方法和一种具有用于实施这种方法的程序编码的程序，所述程序例如可以在可编程的硬件部件、例如机床、且在此尤其激光切割机和/或激光硬化机上运行。
[0002]在机动车领域中涉及同步环，其中例如同步中间环和同步内环，其应用在同步设备或车辆的传动系中的档位变速箱的同步化中。该同步环在此例如用于对相应变速器的相互间以不同转速旋转的部件进行转速平衡。为此，例如可以考虑同步体、惰轮和接合套。但相应的同步也可以在电子换挡变速器、例如自动挡变速器、双离合变速器、自动变速器和其它相应的档位变速器中使用。
[0003]文献DE 2006 006 024 Al涉及一种制造用于同步装置的环和中间环的方法，其例如可以在车辆的手动可换挡的齿轮变速器中使用。文献中提到例如借助激光的光束切割。
[0004]基于同步化领域的更新的技术发展，可以使用一种同步环，其具有更低的精度要求，但同样能够完成所属的同步化的安全运行。反而在必要时可以利用在精确度和相应的制造精度方面略微降低的要求，以便借助简单和由此更廉价的方法制造同步环。
[0005]因此，本发明所要解决的技术问题是，提供一种用于制造同步环的简单的方法。
[0006]所述技术问题通过按照权利要求1的用于制造至少一个同步环的方法和按照权利要求10的具有用于实施这种方法的程序编码的程序解决。
[0007]根据一个实施例的一种用于制造至少一个同步环的方法，包括制备由可硬化材料构成的经粗车的毛坯件，其中，所述毛坯件以未硬化状态制备，并且激光切割所制备的毛坯件，以便制备至少一个同步环的至少一个形状。
[0008]根据实施例的方法以如下认知为依据，即基于由可硬化材料制成的经粗车的仍处于未硬化状态的毛坯件，借助激光切割可以在各种情况下完全地、但至少部分地制造相应的同步环，由此可以简化同步环的制造。如果不能完整地制造同步环，则激光切割可以为同步环制备其基本的最终形状，如必要的话仅对所述最终形状通过事后的再加工步骤进行轻微的修改。在此，使用激光切割经粗车、但仍处于未硬化状态的毛坯件，可以通过省去耗费的且由此通常昂贵的制造步骤来促使实现同步环制造的简化。
[0009]在此，同步环可以涉及同步内环、同步中间环或另外的同步环。同步环例如可以在复合同步化中使用。
[0010]在此，如此实施所述激光切割，使得可硬化的材料在激光切割的切割区域内被硬化。在此出现的硬化由于使用了激光也被称为激光硬化，这种硬化可以考虑到同步环的形状而实现局部硬化。
[0011]同步环的形状在此表示为其外部形状，即同步环的体积所限定的轮廓。由此，通过激光切割基本上在随后的同步环的外部结构设计方面确定其形状。
[0012]在根据实施例的方法中，可选地如此实施所述激光切割，使得在此同步环在切割区域内具有至少一个垂直于周向延伸的负载面。即便是必要时可以省去同步环的完全的硬化，但是可以建议、必要时甚至必须的是，将同步环至少逐段地硬化。在可选方案中，这例如可以是同步环的被实施成多个的负载面，该负载面通常垂直于同步环的周向延伸。负载面例如可以在沿周向布置于同步环的凸缘或其它凸起的部段上出现，在该部段上可能出现较高的保持力和/或脉冲式的应力，由此较软的环件可能有被压扁的危险。通过采用按照实施例的方法，在激光切割的切割区域内布置相应的负载面，由此可以优化或实现针对相应的相应机械应力的抗力，因为在切割区域中实施了相应的硬化。
[0013]由此可以可选地无需打磨光滑地进行根据实施例的方法。备选或附加地，必要时所述毛坯件的制备也可以包括无需打磨光滑地制备所述毛坯件。同样凭借这种措施，例如可以实现致力于达到的简化。
[0014]可选地，在根据实施例的方法中，激光切割所制备的毛坯件包括以比能量实施所述激光切割，所述能量等于激光切割所述毛坯件所需的最小比能量的105%。比能量在此表示为用于切割相关毛坯件的按长度单位的能量。其例如可以以SI单位制表示为能量(J =焦耳)相对于长度(m=米)的以J/m为单位的比值。其例如可以是用于切割的激光功率P与切割速度(激光器或其在毛坯件上的照射点以该速度在毛坯件上移动)ν的商。相对于用于激光切割毛坯件所需的最小的比能量适当提高用于激光切割的比能量，由此可以必要时优化毛坯件的或形成的同步环的硬度。根据具体的要求和设计方案可以必要时建议，使用相对于激光切割毛坯件所需的最小的比能量的至少110%、至少115%或至少120%的比會κΜ。
[0015]可选地，按照实施例的方法还可以包括在激光切割之后的激光硬化。由此必要时，还可以使同步环的硬化调整为与期待的机械应力相匹配。
[0016]可选地，在这种按照实施例的方法中，可以无需调换工装夹具地(umspannfrei)实施所述激光硬化。这样可以利用相同的、也用于激光切割的机床实施独立的激光硬化。在此当激光器例如以较低的功率运行时，必要时甚至可以使用相同的激光器。由此，即使是独立的激光硬化(首先是用于制造同步环的附加的方法步骤)，仍可以简化制造和机械耗费。
[0017]在此相对于其它的硬化方法，独立的激光硬化可以简化用于制造至少一个同步环的总体方法，因为必要时可以省去随之的昂贵的再加工步骤。
[0018]可选地，在按照实施例的包括独立的激光硬化步骤的方法中，所述激光硬化包括激光光学元件的散焦，从而利用与所述激光切割相比被散焦的激光束实施所述激光硬化。由此，不是唯一可行的是，对与切割面相比更大的面进行硬化，必要时也可以省去或至少减少相对于激光切割所用的激光功率对用于激光硬化的激光功率所进行的调整。由此，也实现了对制造同步环的简化。
[0019]可选地，在按照实施例的方法中，如此制造至少一个同步环，使得所述至少一个同步环具有最高为100 μπι的圆度形状公差。圆度形状公差在此表示为同步环与其理想形状的最大允许偏差。圆度形状公差被如此定义，从而使在同步环的涉及圆度形状公差的相关部段沿着垂直于其对称轴的平面位于彼此间隔了圆度形状公差的最小和最大的圆或圆弧之间。在这种方法的实施例中，圆度形状公差也可以最大是90 μ m、最大80 μ m、最大70 μπκ最大60 μπκ最大50 μm或最大40 μπι。通过使用经粗车的、由可硬化的材料制成的毛还件和激光切割，由此可以在不同的实施例中，必要时在没有附加的、昂贵的方法步骤的情况下实现前述的圆度值。
[0020]由此，同步环通常具有对称轴线，该对称轴线常常在随后使用同步环时与同步环的旋转轴线完全地、但至少基本上重合。参照对称轴线，同步环因此通常逐段地具有完全的旋转对称性，在其整体的形状方面通常具有整体上的旋转对称性。
[0021]部件例如可以具有η位对称性，其中，η是大于或等于2的自然数。η位对称意味着相关部件例如可围绕旋转轴线或对称轴线以360° /n的角度旋转，并且在此基本在形状方面向其自身转化，即在相应的旋转时基本在数学意义下构成其自身。与此不同的是，在部件的完全的旋转对称结构中，部件在任意转动时以各个任意的角度围绕旋转或对称轴线基本上按照形状向其自身转化，即基本在数学意义下构成其自身。η位旋转对称和完全的旋转对称在此被称为旋转对称。
[0022]还可行的是，同步环借助按照实施例的方法在没有阐明整数对称的情况下制造。
[0023]可选地，用于制造至少一个同步环的方法还可以包括通过覆层、例如碳覆层、碳基覆层或其它覆层进行涂层。涂层例如可以包括喷涂、粘覆、离心涂镀或其它形式的涂层。在此，覆层例如能够以漆、粉末、乳浊液或其它形式进行涂覆。分别根据这种方法的实施例，涂层在此可以在激光切割之前或之后实施。由此，例如可以借助激光切割对已涂层的毛坯件进行切割。
[0024]可选地，用于制造至少一个同步环的方法还可以包括在激光切割前进行处理、如表面处理，其中，在激光切割前至少局部地在毛坯件上涂覆处理层或覆层，例如可以更好地吸收能量或者也可以在激光切割时优化材料的去除。这种处理由此例如可以包括漆的喷涂，这仅作为示例。由此，可以在激光切割时优化能量的吸收，方法是例如在激光切割时所使用的激光束方面优化吸收特性。在这种情况下，方法的实施例也可以包括在激光切割后去除在处理时所涂覆的处理层，其中这有时不是紧接在激光切割后进行。
[0025]实施例还包括一种具有程序编码的程序，当程序在可编程的硬件部件、例如机床和在此尤其激光切割机和/或激光硬化机上运行时，实施这种按照实施例的方法。各个方法步骤在此可以通过控制相应的促动器实现。在这种程序的框架下，但也在其它的实施按照实施例的方法的框架下，由此各个方法步骤可以包括控制信号、传感器信号和其它信号的产生、提供和必要时的接收。发送同样也包括数值在存储位置或寄存器中的写入和保存。相应地，读取或接收也可以包括从寄存器或存储位置的相应的读取。该信号例如可以传送电子、光学或功能技术上的信