专利名称：球窝关节的机械精加工工艺方法
技术领域：
本发明涉及一精加工球窝关节的工艺方法，该球窝关节为等速度(constant-velocity)关节，具有内、外轴承表面和用于容纳扭矩传递滚珠的球窝。
在具有前轮驱动的机动车辆中要驱动转向轮。为此，前轮车轴必须具有关节，该关节允许轮子的弹簧变形和回弹以及其转向偏转。为了最大可能地匀速驱动轮子，采用了等速度关节。因此，采用了设置在别名为窝型关节内的共同运动(homocinetic)固定关节作为前车轴的关节，而同样制成窝型关节的共同运动位移关节还可用作后车轴的关节，该关节除了弯曲外，其还可允许一轴向位移。
这些窝型关节包括一位于车轮侧的车轴端上的球状星形物(ballstar)，具有滚珠的滚珠隔离圈和与车轮驱动轴连接的球窝设置在该窝型关节上。在具有共同运动固定关节的情况下，该球窝和球状星形物具有使滚珠在其中运动的曲线座圈。在具有共同运动位移关节的情况下，球窝上和球状星形物上的运动路径是平直结构。
在实际上包括球状星形物、滚珠隔离圈和球窝的已知等速度关节中，首先，在多种机床上经过大量锻造、冲压和车削工序制成具有球面内、外轴承表面的滚珠隔离圈和容纳扭矩传递滚珠的球窝毛坯。从这些毛坯开始，再次在各种机床上经过大量加工工序完成滚珠隔离圈的精加工，特别采用的机械切割方法是用以加工轴承表面和加工球窝内的滚珠接触面的磨削工艺方法。在该已知精加工工艺方法中，有个缺点是每个滚珠隔离圈的最终加工包括几个不同的加工工序，这些加工工序必须在不同机床上完成，不能自动连续完成，因而滚珠隔离圈的最终加工很费时而且费用高。此外，由于产生不同夹紧尺寸误差，因而只能将公差限制在一定范围内。
本发明的根本目的在于提供一种作为等速度关节的滚珠隔离圈的机械精加工方法，该方法简单、费用低，并且完全自动精加工该滚珠隔离圈，此外还提高了加工精度。
根据本发明，解决该任务的方法其特征在于通过车削加工，加工球面环形内、外轴承表面以及在轴线方向上彼此相对的球窝的接触面，其中每个球窝放置一个滚珠。
根据本发明，由于减少了车削加工的机械精加工的必要加工工序，可以完全自动地迅速完成滚珠隔离圈的精加工，并且费用低、精度高。由于上述实际情况即通过根据本发明的方法加工滚珠隔离圈只要求对毛坯进行进一步车削加工，因此对一滚珠隔离圈进行的所有车削加工可以在同一台车床上完成。与已知的在不同机床上的各种工序中的加工操作相比，根据本发明的精加工工艺方法具有省时、费用低和精度高的优点。
根据本发明的一个实施例，建议首先在一夹紧工序中车削球面环形内轴承表面、一在端面上的接触面和限定内轴承表面的边界的两环形圆柱夹紧面，通过圆柱夹紧面和端面上的接触面对以该方式机加工的滚珠隔离圈再卡紧。为了进行具有仅一次的工件再卡紧的连续加工，除了在最初的工件卡紧的第一加工工序中球面环形内轴承表面的机械精加工，后序获得所需的各个夹紧面的结构，因而在接着的卡紧工序中，可在一台车削上车削加工剩下的表面。
根据本发明进一步建议，在再卡紧后，通过车削加工球面环形外轴承表面和设在球窝内的接触面，其中每个球窝容纳一个滚珠。由于可在同一台车床上以完全自动的方式完成已部分加工的滚珠隔离圈的再卡紧，因此可立刻在进一步的车削过程中机械精加工剩余的表面。这样，总的说来，显然可通过在同一台车床上的车削加工完成滚珠隔离圈的全部精加工，只需要在第一加工工序中加工不同表面以形成夹紧面，在第二车削工序中需要使用该夹紧面夹紧工件。由于一方面只采用车削加工过程以及另一方面可在同一台车床上完成该加工过程，因而根据本发明可以全自动的方式、迅速和低费用地实现该精加工。
根据本发明的一最佳具体实施例，在车床刀具插入一球窝内时，同时完成两彼此相对设置的接触面的加工。
最后，本发明的一实施例建议，通过在工件轴的主轴线方向上进给车床刀具，先后加工相对设置的两接触面。车削方法可以是硬车削方法，因而也可加工淬硬工件。
从下面结合附图的说明来呈现本发明进一步的特点和优点，附图中表示了根据本发明的加工工艺方法的加工工序。其中
图1是机械精加工后的滚珠隔离圈的侧视图；图2是沿图1Ⅱ-Ⅱ的纵剖视图。
图1显示了机械精加工的滚珠隔离圈1的侧视图。该滚珠隔离圈1具有一球面环形外轴承表面2、一球面环形内轴承表面3以及容纳图中未示的扭矩传递滚珠的球窝。
从由空心管制造的一滚珠隔离圈毛坯开始，接着只通过车削加工工艺进行滚珠隔离圈1的精加工，可在同一台车床上进行该精加工。为了在一台车床上完成加工外轴承表面2和内轴承表面3以及加工球窝4(每个球窝用于一个滚珠)的接触面5的车削过程，必须再卡紧一次滚珠隔离圈1。但是可自动完成再卡紧，因此，总的所看到的滚珠隔离圈1的加工是以实际上完全自动的方式连续完成的。
滚珠隔离圈1的精加工工艺方法如下进行。
在第一卡紧工序中，以非滑脱方式将要机加工的滚珠隔离圈1从外侧夹紧，使得可以首先车削球面环形内轴承表面3。在该第一车床车削工序中，同时获得一在端面上的接触面6以及形成内轴承表面3边界的两圆柱夹紧面7。圆柱夹紧面7以及在一端面的接触面6用于承受夹持件或与夹持件接触，在后面的加工工序中，用于实现外轴承表面2和球窝4内的接触面5的加工。
在精加工了内轴承表面3和形成在端面上的接触面6以及夹紧面7后，以相同方式完成滚珠隔离圈1的再卡紧。在该再卡紧中，现在将滚珠隔离圈1以非滑脱方式从内侧夹持住，使得在第二步车床机加工工序中，可通过车削加工外轴承表面2以及接触面5，接触面5在滚珠隔离圈1的轴线方向上在球窝4内彼此相对设置。
图2给出了在球窝4内的接触面5的车削加工中过滚珠隔离圈1的纵剖面视图。可完成球窝4的接触面5的机加工，其中将车床刀具卡紧在刀轴上，使其偏置并平行于工件主轴的轴线，以关于彼此的特定速率比驱动这两个轴。通过减小两轴之间的轴距实现用于加工接触面5的车床刀具的进给运动。通过使两轴的速度同步，可以以这样一种方式控制车床刀具，即后者每次正好进入球窝4内，并完成接触面5的加工。这样，根据该工艺方法的具体实施例，通过车削可只加工每个球窝4的一个接触面5或同时加工其两接触表面5。
由图2所示更明白可以这样一种方式控制球窝4的接触面5的机加工，即球窝4部分是作为滚珠的接触面5而加工的，其中将一滚珠安置在该球窝4中。
由于采用必要加工表面的加工最优法和减少车削加工的加工工序，可在同一台车床上完成所有车削加工工序，因此，通过上述工艺方法可以以低费用并以完全自动的方式迅速机械精加工滚珠隔离圈1。
标号对照表1滚珠隔离圈2外轴承表面3内轴承表面4球窝5接触面6在端面上的接触面7圆柱夹紧面
权利要求
1．精加工作为等速度关节的滚珠隔离圈的工艺方法，所述滚珠隔离圈具有内、外轴承表面(3、2)和容纳扭矩传递滚珠的球窝(4)，其特征在于通过车削加工获得球面环形内、外轴承表面(3、2)以及在轴向彼此相对的球窝(4)的接触面(5)，其中，每个球窝(4)用于一个滚珠。
2．如权利要求l所述的工艺方法，其特征在于所有在球窝(1)上的车削加工在同一台车床上完成。
3．如权利要求1或2所述的工艺方法，其特征在于首先车削球面环形内轴承表面(3)、一在端面上的接触面(6)和限定内轴承表面(3)边界的两环形圆柱夹紧面(7)，并且通过圆柱夹紧面(7)和端面上的接触面(6)再卡紧以这样的方式加工的滚珠隔离圈(1)。
4．如权利要求1至3之一所述的工艺方法，其特征在于在再卡紧后，通过车削加工所述球面环形外轴承表面(2)和要形成于所述球窝(4)内的接触面(5)，其中每个所述球窝(4)放置一个滚珠。
5．如权利要求4所述的工艺方法，其特征在于同时加工在每个球窝(4)中彼此相对设置的两个接触面(5)。
6．如权利要求4所述的工艺方法，其特征在于通过在工件主轴的轴线方向上进给车床刀具，先后完成每个球窝(4)的两个接触面(5)的加工。
7．如权利要求1所述的工艺方法，其特征在于将硬车削工艺方法用于所述车削加工。
全文摘要
本发明涉及一加工作为等速度关节的滚珠隔离圈(1)的工艺方法,该滚珠隔离圈具有球面环形内、外轴承表面(3、2)和用于容纳扭矩传递滚珠的球窝(4)。为了迅速、低成本和尽可能以全自动方式完成该滚珠隔离圈(1)的精加工,根据本发明通过车床机加工完成球面环形内、外轴承表面(3、2)以及在轴向彼此相对设置的球窝(4)的接触面(5)的精加工,其中每个球窝放置一个滚珠。
文档编号F16D3/223GK1280654SQ98811824
公开日2001年1月17日 申请日期1998年12月2日 优先权日1997年12月6日
发明者吉多·科赫斯伊科 申请人:伊普奥泰科机械及不锈钢产品有限公司