本发明涉及一种具有权利要求1的特征的用于制造实体构件的方法以及一种实体构件，所述实体构件借助该方法制成。
背景技术：
滚动轴承中的保持架用于：引导滚动体并且将其彼此间隔开。保持架通常构成为环形并且具有窗口，在所述窗口中设置有滚动体。除了塑料保持架和钣金保持架之外，已知所谓的实体保持架，所述实体保持架从实心的半成品中借助分离方法加工出来。除了对于实体保持架的高的材料需求之外，分开的加工尤其引起高的制造成本，因为通常依次铣削出窗口。
用于制造实体保持架的另一方案在参考文献de4034516c2中提出，其也许形成最接近的现有技术。在参考文献中，描述一种方法，其中工件和刀具的切刀相对彼此运动，使得切刀相对于工件沿大致花朵形的走向引导，并且以该方式将窗口引入工件中，以便形成保持架。在加工变型形式中，切刀径向地在工件外部引导，其中将材料从工件中“舀出”。
技术实现要素：
本发明的目的是：提出一种用于制造实体构件的方法，所述实体构件允许高的加工精度。所述目的通过具有权利要求1的特征的方法以及通过具有权利要求9的特征的实体构件实现。本发明的优选的或有利的实施方式从从属权利要求、下面的描述以及附图中得出。
本发明的主题是提出一种用于制造实体构件的方法。实体保持架从实心的半成品中借助分离方法制成。实体构件和/或半成品优选由金属构成。原则上，金属能够为钢材料，然而也可行的是：实体构件由有色金属，尤其由铜合金构成。
实体构件限定构件转动轴线，其中构件转动轴线通过实体构件在运行中的旋转轴线确定。实体构件具有多个兜孔，所述兜孔在围绕构件转动轴线的环绕方向上优选规则地彼此间隔开。在兜孔之间优选设置有中间区域，尤其接片。兜孔沿环绕方向分别具有第一和第二兜孔侧，所述第一和第二兜孔侧通过邻接的中间区域侧，尤其接片侧形成。兜孔构成为实体构件中的盲兜孔或构成为贯通开口。特别地，每个兜孔在边缘侧通过两个中间区域，尤其接片限界。
该方法至少包括下述步骤，优选以如下所描述的顺序：
在粗加工步骤中，优选预先步骤中，借助于粗加工刀具优选从半成品中构成构件坯件，其中构件坯件具有多个粗兜孔，所述粗兜孔优选通过粗中间区域，尤其粗接片，彼此分开或间隔开。构件坯件尤其构成为中间产品。
构件坯件尤其构成为环或圆柱或者具有至少一个环部段或圆柱部段，其中粗兜孔形成环或环部段中的沿径向方向的开口和/或贯通口。替选地，粗兜孔构成为粗盲兜孔。粗中间区域、尤其粗接片处于如下位置处，在所述位置处在另外的制造步骤之后设置有中间区域，尤其接片。特别地，粗中间区域、尤其粗接片的数量对应于中间区域、尤其接片的随后的数量。
在另一步骤中，借助切削刃尤其切割地和/或切削地和/或切削加工地构成第一兜孔侧。以最终轮廓构成，使得所形成的兜孔侧能够在没有另外的再加工步骤的情况下正常地使用。切削刃在第一摆线加工步骤中相对于构件坯件沿着第一摆线轨道引导。切削刃相对于构件坯件沿着第一摆线轨道引导，其中构件坯件沿第一构件转动方向围绕构件转动轴线旋转。
提出：第一兜孔侧借助于切削刃切削。替选地或补充地，在制造第一兜孔侧时，切削刃的切削角处于-15°至0°的范围中或甚至为正。特别地，在第一摆线加工步骤中，第一兜孔侧不借助于“刮削”制成。尤其优选地，切削刃无接触地引导至第二兜孔侧或粗兜孔的如下区域，所述区域随后形成第二兜孔侧。
随后，翻转构件转动方向，并且沿构件反向转动方向旋转构件坯件。
在另一步骤中，借助另一切削刃制造第二兜孔侧的最终轮廓，其中切削刃在第二摆线加工步骤中相对于构件坯件沿着第二摆线轨道引导。另一切削刃在第二摆线加工步骤中相对于围绕构件转动轴线沿构件反向转动方向旋转的构件坯件沿着第二摆线轨道引导，以加工粗兜孔。提出：第二兜孔侧借助另一切削刃切削，和/或在制造第二兜孔侧时，另一切削刃的切削角处于-15°至0°的范围中或为正。特别地，在第二摆线加工步骤中，第二兜孔侧不借助于“刮削”制成。尤其优选地，切削刃无接触地引导至第一兜孔侧。
切削角优选通过切削之前的材料平面和切削刃的切削面之间的角度减去90°来限定。
将摆线轨道——也称作主曲线、轮运转曲线或滚动曲线——优选理解为如下轨道，所述轨道描述圆在准线上滚动时的圆点。准线例如构成为围绕构件转动轴线的同心的圆。特别地，摆线轨道构成为延长的摆线轨道，其中切削刃设置在在准线上滚动的圆之外。替选地或补充地，摆线轨道具有回环(schleife)作为尖部处的延长的摆线轨道。回环形成切削刃在构件坯件中的切削轨道进而限定兜孔侧的几何形状。
在此，本发明的考量是：分别借助于切削而不借助于刮削和/或以在15°和0°之间或者构成为正的切削刃切削角制成第一和第二兜孔侧，通过上述方式，兜孔侧的表面质量一方面与第一或第二兜孔侧同样高，并且其次，具有足够的品质，使得能够取消最终加工或者通过第一和第二摆线加工步骤进行最终加工。特别地，第一和第二兜孔侧通过第一和第二摆线加工步骤形成最终形状。因此可行的是：实体构件低成本地经由摆线加工方法来制成，并且同时实现高的表面质量和/或保形性或低的公差。
简要地说，该方法分成三个步骤，其中在预先步骤中引入粗兜孔，在第一摆线加工步骤中切削第一兜孔侧，并且在第二摆线加工步骤中切削第二兜孔侧。在此能够提出：粗兜孔借助粗加工引入，第一和第二兜孔侧相反借助精加工(schlichten)来引入。
在本发明的一个优选的设计方案中，在第一和/或第二摆线加工步骤中，构件坯件围绕构件转动轴线旋转，并且切削刃围绕刀具转动轴线旋转。构件转动轴线和刀具转动轴线彼此平行，然而空间上彼此错开或间隔开一定进给间距地设置。在第一和/或第二摆线加工步骤进行中改变构件转动轴线和刀具转动轴线之间的进给间距。
尤其优选地提出：在第一摆线加工步骤中，构件坯件沿构件转动方向旋转并且切削刃沿刀具转动方向旋转。在第二摆线加工步骤中，相反，构件坯件沿构件反向转动方向旋转并且切削刃沿刀具反向转动方向，即分别沿相反方向旋转。替选地或补充地有利的是：第一摆线轨道与第二摆线轨道反向地构成。以该方式，能够对于第一和第二兜孔侧实现相同的或至少相似的切削条件。
优选地，第一摆线轨道和第二摆线轨道彼此相位偏移地设置，然而其形状和/或走向尤其优选相同地构成。通过相位偏移，尤其围绕构件转动轴线的偏移角度实现：在第一摆线加工步骤中，仅制造、尤其切削第一兜孔侧，并且保持不接触第二兜孔侧，并且在第二摆线加工步骤中仅制造、尤其切削第二兜孔侧，并且保持不接触第一兜孔侧。
能够提出：将兜孔侧借助加工径向从外或径向从内引入到构件坯件中。在第一种情况下，切削刃关于构件转动轴线从外向内工作，在第二种情况下，切削刃同样关于构件转动轴线从内向外工作。优选地，构件坯件和切削刃的转动方向如下选择：只要切削刃从构件坯件的外环周开始切削，切削刃和构件坯件就相反地或反向地旋转。只要构件坯件构成为环形并且切削刃从构件坯件的内环周开始切削，切削刃和构件坯件就沿相同方向或同向地旋转。
在本发明的一个优选的实现方案中，切削刃和另一切削刃具有相对于到保持架转动轴线的径向矢量的定位角，所述保持架转动轴线作为构件转动轴线。优选的是：在第一和第二摆线加工步骤中，定位角不同地构成。通过不同的定位角实现：相应的切削刃在两个摆线加工步骤中能够以切削的方式或以所提出的切削角引导。尤其优选地，定位角关于径向矢量一样大，然而切削刃相对于径向矢量镜面对称地设置。定位角从第一摆线加工步骤到第二摆线加工步骤的变化能够以不同的方式进行：
一方面可行的是：切削刃在从第一摆线加工步骤到第二摆线加工步骤的转变中围绕刀具转动周线的径向矢量枢转180度，以便形成另一切削刃。替选地可行的是：使用两个不同的切削刃，所述切削刃例如沿着刀具转动轴线轴向错开地设置。也可行的是：使用如下刀具切换系统，所述刀具切换系统在摆线加工步骤之间切换切削刃。
在本发明的一个优选的改进形式中，进给间距根据切削刃相对于构件坯件的轴向位置改变。通过改变进给间距实现：第一和/或第二兜孔侧不仅平行于构件转动轴线引导，而且也能够具有其他的几何形状。尤其优选地，进给间距根据切削刃相对于构件坯件的轴向位置改变成，使得兜孔构成为梯形。从矩形的兜孔到梯形的兜孔的转变因此能够以简单的方式通过对相应的制造装置编程来实现，并且不引起实体构件制造中的进一步的成本。替选地或补充地，也能够在第一和第二兜孔侧中不同地构成兜孔侧沿相对于构件转动轴线的径向方向的倾斜和/或倾斜走向。如果观察兜孔的端侧，即尤其沿轴向方向的底部区域或盖区域，那么端侧的边界能够沿环绕方向彼此不对称地构成。特别地，到兜孔侧的过渡部能够构成为梯形和/或彼此独立地构成。特别地，每个兜孔具有两个端侧和两个兜孔侧，其中端侧中的至少一个沿构件转动轴线的方向观察近似构成为梯形，尤其构成为梯形，和/或兜孔侧在径向俯视图中观察近似构成为梯形、尤其构成为梯形。
在本发明的一个优选的设计方案中，粗兜孔通过作为粗加工步骤的预摆线加工步骤引入到构件坯件中。在预摆线加工步骤中，切削刃也相对于构件坯件沿着摆线轨道引导，在该情况下为沿着预摆线轨道引导。然而，在预摆线加工步骤中提出：粗接片的两个兜孔侧在相同的预摆线加工步骤中制成。这具有的背景是：兜孔侧通过后续的摆线加工步骤总归形成最终形状，使得在预摆线加工步骤期间不需要特别高的表面质量或制造精度。优选地提出：相对于预摆线轨道，第一摆线轨道沿第一环绕方向相位偏移，并且第二摆线轨道沿对此的相反方向相位偏移地设置。
在本发明的一个优选的实现方案中，实体构件构成为用于滚动轴承的实体保持架。实体保持架优选构成为滚动轴承，并且在本发明的尤其优选的设计方案中构成为圆锥滚子轴承。实体保持架限定作为构件转动轴线的保持架转动轴线。实体保持架具有多个接片作为中间区域，其中在接片之间设置有兜孔，其中兜孔构成为滚动轴承的滚动体的容纳件。
实体保持架能够具有刚好一排环绕的接片，或者也两排或更多排地构成。可选地，实体保持架能够具有侧环或中间环，其中接片将侧环和/或中间环沿轴向方向连接。侧环或中间环和接片共同一件式地构成。
接片分别具有第一和第二接片侧，所述接片侧同时形成兜孔侧，其中接片侧构成用于沿围绕保持架转动轴线的环绕方向贴靠滚动体。特别地，接片侧具有用于滚动体的贴靠面。所有第一接片侧指向第一环绕方向并且所有第二接片侧指向第二环绕方向，所述第二环绕方向构成为相对于第一环绕方向的反方向。接片侧沿环周方向对接片限界。
替选地或补充地，粗兜孔沿环绕方向处于如下位置处，在所述位置处在另外的方法步骤之后设置有用于容纳滚动体的兜孔。特别地，粗接片沿环周方向分别比接片更宽地构成。
本发明的另一主题涉及一种实体构件，尤其如上文描述的用于滚动轴承的实体保持架或实心轴，其中实体构件通过如上文描述的方法来制造。在通过该方法制造的实体构件处，在第一和第二兜孔侧处，可明显地识别出第一和第二摆线加工步骤的切削痕迹。特别地，兜孔能够具有成角度的角区域，而在其他制造方法中具有倒圆的角区域。
原则上可行的是，实体构件的兜孔在径向俯视图中具有矩形的横截面和/或尤其在该设计方案中构成为用于容纳圆柱形滚子的实体保持架。然而尤其优选地：兜孔构成为梯形和/或构成用于容纳圆锥滚子。
附图说明
本发明的其他的特征、优点和作用从本发明的优选实施例的下面的描述中以及从附图中得出。在此示出：
图1示出根据实体保持架的不同制造阶段的根据本发明的方法的概览图；
图2a、b分别示出用于制造实体保持架的制造装置的示意轴向俯视图，以阐述摆线加工；
图3示出具有绘出的摆线轨道的实体保持架的示意三维图；
图4a、b示出预摆线加工步骤中的、粗兜孔区域中的示意图；
图4c示出与图4a、b类似的细节部分图，以阐述加工的几何特征变量；
图5a、b示出实体保持架的第一接片侧的制造的示意图；
图5c示出第一摆线轨道的相位偏移的示意图；
图6a、b示出第二接片侧的制造的示意图；
图6c示出第二摆线轨道的相位偏移的示意图；
图7示出实心轴作为本发明的另一实施例的示意剖面图；
图8示出图7中的实心轴的径向俯视图。
具体实施方式
图1示出用于制造如在图1右下方示出的作为实体构件的实体保持架1的方法的示意概览图。实体保持架1构成用于装入滚动轴承中并且具有多个接片2作为中间区域，所述中间区域沿围绕保持架转动轴线k的环绕方向规则分布地设置。在接片2之间分别设置有用于容纳滚动体的兜孔3，在该例子中所述滚动体为滚子。在轴向端部侧设置侧环4，其中接片2和/或兜孔3在侧环4之间延伸。实体保持架1一件式地构成。
每个接片2具有作为第一兜孔侧的第一接片侧5a和作为第二兜孔侧的第二接片侧5b。在图1中示出的实施例中，第一接片侧沿顺指针方向定向并且第二接片侧沿逆时针方向定向。出于概览的理由，仅在两个接片2处示例性地示出附图标记。特别地，所有第一接片侧5a沿相同的方向定向，并且所有第二接片侧5b沿相同的反向方向定向。在未示出的滚动轴承运行中，第一和第二接片5a、b用作为用于滚动体、尤其用于滚子的止推面。第一和第二接片侧5a、b尤其沿环绕方向定向。如同样从实体保持架1的视图中可得知：所述实体保持架具有卡接凸肩6，所述卡接凸肩径向内侧地一件式模制到接片2上，并且所述卡接凸肩在安装滚动轴承时用于：使得滚子能够卡入到兜孔3中并且防脱落地保持在那里。
用于制造实体保持架的方法利用所谓的摆线加工来进行，其中切削刃在摆线轨道中相对于工件、在该情况下相对于实体保持架1引导。为了阐述摆线加工，参考图2和3。
在图2a中，极度示意地示出制造装置7的轴向俯视图。制造装置7构成用于：使实体保持架1围绕保持架转动轴线k沿第一保持架转动方向kd1旋转。此外，制造装置7具有转动驱动器8，例如螺杆驱动器，其中转动驱动器8限定刀具转动轴线w。保持架转动轴线k和刀具转动轴线w彼此平行，然而以进给间距z彼此偏移地设置。转动驱动器8沿刀具转动方向wd1旋转切削插刀10的切削刃9，其中切削刃9与刀具转动轴线w间隔开径向矢量r并且调整为相对于径向矢量r有定位角α。通过同时地实体保持架1围绕保持架轴线w旋转和切削刃9围绕刀具转动轴线w旋转，切削刃9描述相对于实体保持架1的摆线轨道，如其借助附图标记z在图3中示出。摆线轨道z通过实体保持架1和切削刃9的相应的旋转构成为，使得摆线轨道z的回环11设置在兜孔3中。因此，通过沿着摆线轨道z引导切削刃9，能够在实体保持架1中制成兜孔3。
在图2a中示出制造装置7的一个实施方式，其中刀具转动轴线w设置在实体构件之外，在该实施例中设置在实体保持架1之外，进而径向向外将切削刃9进给至实体构件。而在图2b中，示出制造装置7的一个实施方式，其中刀具转动轴线w设置在实体构件之内，使得切削刃9从径向内部进给至实体构件。
然而，兜孔3不在唯一的制造步骤中借助于摆线加工引入，相反经由三个单独步骤引入，这在下文中结合图1进一步阐述。
在图1中的上中部示出保持架坯件12，所述保持架坯件已经具有处于后续的接片2的位置处的粗坯件13以及粗兜孔14。粗兜孔13原则上能够任意地引入，然而，当所述粗兜孔经由作为粗加工步骤的预摆线加工步骤引入时，这在制造方面是尤其简单的。
根据图4a、b、c阐述预摆线加工步骤。图4a、b、c分别示出保持架坯件12的细节部分图，其中已经可见粗接片13和粗兜孔14。切削刃9沿着预摆线轨道(图4c)15引导。沿着所述轨道，借助切削过程制成粗接片13的侧，所述侧对应于随后的第一接片侧5a。相反，如从图4b中得出的，粗接片13的随后对应于接片侧5b的侧刮削地制成。换言之，切削刃9的切削角在图4a中是正的并且能够在图5b中为负。在图4c中，在预摆线加工步骤中，在图4b的第二接片侧5b上，以-5度绘出切削角。
通过预摆线加工步骤，因此将粗兜孔14形式的贯通口引入保持架坯件12中。但是，表面质量、尤其如下接片侧的表面质量对于实体保持架1的要求不够精确：所述接片侧随后对应于第二接片侧5b并且所述接片侧刮削地和/或以负的切削角加工。出于该理由，经由第一和第二摆线加工步骤进行第一和第二接片侧5a、b的最终加工。
在图1中在左下方示出第一摆线加工步骤的结果，其中在第一摆线加工步骤中对第一接片侧5a进行最终加工。在第一摆线加工步骤期间，切削插刀10的切削刃9或者另一切削插刀10的另一切削刃9沿着第一摆线轨道引导。然而，第一摆线轨道沿围绕保持架轴线k的环绕方向相对于预摆线加工步骤的预摆线轨道偏移地设置。
图5a、b、c示出第一摆线加工步骤。从图5a中可得知：对于第一摆线加工步骤，实体保持架1或者在该状态下保持架坯件12在该例子中围绕保持架转动轴线k转动3.5度的角度。这引起第一摆线轨道相对于预摆线轨道以所提出的3.5度的值相位偏移。特别地，第一摆线轨道和预摆线轨道的最小值和/或最大值围绕保持架转动轴线k彼此偏移该相位偏移。
在图5b中示出切削刃9的沉入，其中可见的是：切削刃9沿着第一摆线轨道引导至，使得切削刃9切削第一接片侧5a和/或以正切削角加工。图5c示出切削刃9从兜孔3中离开，其中可见的是：所述切削刃相对于粗接片13的侧间隔开地和/或无接触地引导，所述粗接片随后形成第一接片侧5b。因此，在第一摆线加工步骤中仅制成第一接片侧5a。实体保持架或保持架坯件12的保持架转动方向kd1和切削刃9围绕刀具转动轴线w的刀具转动方向wd1彼此相反。
在执行第一摆线加工步骤和尤其对第一接片侧5a进行最终加工之后，进行第二摆线加工步骤。在如图6a、b、c中示出的该第二摆线加工步骤中，改变切削刃9的定位角α。特别地，切削插刀10转动180度。此外，第二摆线轨道同样相对于预摆线轨道相位偏移，然而在该情况下沿相反方向偏移3.5°。
此外，实体保持架1的或保持架坯件12的和切削刃9的转动方向围绕刀具转动轴线w转动，使得实体保持架1或保持架坯件12围绕保持架反向转动方向kd2旋转，并且切削刃沿刀具反向转动方向wd2旋转。结果，切削刃9被引导成，使得在第二摆线加工步骤中切削第二接片侧5b，和/或切削刃9的切削角是正的。在离开时，切削刃9再次与第一接片侧5a无接触。第一和第二摆线轨道形状相同，然而相反，并且整体上彼此偏移两倍的相位偏移，即在该例子中为7°。
因此，切削第一接片侧5a还有第二接片侧5b，或者将其以切削刃9的正的切削角加工，使得所述接片侧具有高的表面质量或者能够显示为最终加工。
此外，要注意的是：通过第一和第二摆线加工步骤也制成卡接凸肩6。
原则上可行的是：形成具有兜孔3的实体保持架1，其中兜孔3在径向俯视图中呈矩形地从外部构成。这在图1中示出。然而也可行的是：在加工期间，根据切削刃9的轴向位置改变进给间距z，从而形成梯形的兜孔3，如这在图3中示出的。从矩形的兜孔3到梯形的兜孔3的过渡能够通过调整制造装置6的编程来实施。
作为本发明的另一实施例，在图7和8中示出作为实心轴16的实体构件的剖视图或径向俯视图。实心轴16具有多个兜孔3，所述兜孔在该实施例中构成为盲兜孔，而不像在之前的附图中那样构成为贯通兜孔。兜孔3能够如之前在描述实体保持架1时所描述的那样经由预摆线加工步骤和摆线加工步骤的方法顺序引入。
附图标记列表
1实体保持架
2接片
3兜孔
4侧环
5a第一接片侧
5b第二接片侧
6卡接凸肩
7制造装置
8转动驱动器
9切削刃
10切削插刀
11回环
12保持架坯件
13粗接片
14粗兜孔
15预摆线轨道
16实心轴
α定位角
k1保持架转动轴线
r径向矢量
kd1保持架转动方向
kd2保持架反向转动方向
w刀具转动轴线
wd1刀具转动方向
wd2刀具反向转动方向
z进给间距