Experimentelle Untersuchungen Zur Technologie Der Kugelherstellung

ISBN-13: 9783540513018 / Niemiecki / Miękka / 1989 / 182 str.

Rolf Rascher

Opis

Kugeln werden seit 100 Jahren fA1/4r die verschiedensten Anwendungen als Massenprodukt mit sehr hohen Anforderungen an die Genauigkeit industriell gefertigt. Das Verfahren Kugelschleifen wird als wesentlicher Fertigungsschritt dargestellt. Aus Versuchen an einem Grundlagenversuchsstand und einer Produktionskugelschleifmaschine werden EinfluAgrAAen auf das Arbeitsergebnis beim Kugelschleifen abgeleitet. Die beim Kugelschleifen aufzuwendende Zerspanleistung wird theoretisch und experimentell ermittelt. Die Bewegung der Kugel wAhrend der Bearbeitung bestimmt die FertigungsqualitAt maAgeblich und bildet daher einen Schwerpunkt der Untersuchungen. Es werden Maschinenkonzepte vorgestellt und untersucht, mit denen die Lage der Kugeleigendrehachse gezielt von auAen beeinfluAbar ist. ZugehArige Schleifkurven sind numerisch ermittelt.

Spis treści

Inhaltsübersicht: Einleitung.- Stand der Technik und Aufgabenstellung.- Das Verfahren Kugelschleifen.- Versuchseinrichtungen und Meßsystem.- Schleifversuche.- Leistung beim Kugelschleifen.- Die Lage der Kugeleigendrehachse.- Einfluß des Maschinenaufbaues auf den Bearbeitungsprozeß.- Theoretische Ermittlung von Schleifkurven.- Gezielte Beeinflussung der Lage der Kugeldrehachse.- Zusammenfassung.- Literaturverzeichnis. 1 Einleitung.- 2 Stand der Technik und Aufgabenstellung.- 2.1 Technologie der Herstellung von Kugeln für Wälzlager aus Stahl.- 2.1.1 Kugelrohlingfertigung.- 2.1.2 Vorbearbeitung.- 2.1.3 Härten.- 2.1.4 Fertigbearbeitung.- 2.1.5 Reinigen.- 2.1.6 Polieren.- 2.1.7 Prüfen, Messen und Sortieren.- 2.2 Schrifttum.- 2.3 Zielsetzung und Aufgabenstellung.- 3 Das Verfahren Kugelschleifen.- 3.1 Arbeitsprinzip.- 3.2 Abtragsverhältnisse beim Kugelschleifen.- 3.3 Kenngrößen des Bearbeitungsprozesses Kugelschleifen.- 3.3.1 Werkzeug.- 3.3.2 Bearbeitungsparameter und Kühlschmiermittel.- 3.3.2.1 Werkzeugmaschine.- 3.3.2.2 Werkstück.- 3.3.3 Arbeitsergebnis.- 4 Versuchseinrichtungen und Meßsystem.- 4.1 Versuchsstand konventionelle Drehmaschine.- 4.2 Versuchsstand Kugelschleifmaschine.- 4.3 Meßsystem.- 5 Schleifversuche.- 5.1 Verschleiß an Kugel und Rille.- 5.1.1 Versuche Drehmaschine.- 5.1.2 Versuche Kugelschleifmaschine.- 5.2 Rillengeometrie und Schmiegungswinkel.- 5.2.1 Schleifscheibe.- 5.2.2 Rillentiefe über dem Schleifscheibenumfang.- 5.2.3 Führungsscheibe.- 5.3 Rundheit der Kugeln.- 5.3.1 Messen von Rundheitsfehlern an Kugeln.- 5.3.2 Erzielte Rundheitsgenauigkeit.- 5.4 Härtemessungen an Kugeln.- 5.5 Gegenüberstellung von Prozeßkenngrößen und Arbeitsergebnis.- 5.5.1 Anpreßkraft und Schmiegungswinkel.- 5.5.2 Kühlschmiermittel.- 5.6 Zusammenfassung und Bewertung.- 6 Leistung beim Kugelschleifen.- 6.1 Rechnerische Ermittlung der Leistung beim Kugelschleifen.- 6.1.1 Berührung zwischen Kugel und Werkzeug.- 6.1.2 Relativgeschwindigkeit in der Berührungsfläche.- 6.1.3 Herleitung der Gesamtreibleistung.- 6.1.4 Bestimmung der Reibungsbeiwerte.- 6.1.5 Berechnungen.- 6.2 Experimentelle Ermittlung der Leistung beim Kugelschleifen.- 6.2.1 Meßaufbau.- 6.2.2 Abhängigkeit von Anpreßkraft und Schmiegung.- 6.3 Vergleich und Zusammenfassung.- 7 Die Lage der Kugeleigendrehachse.- 7.1 Messung des Lage winkeis der KED.- 7.1.1 Bestimmung der KED-Lage durch Spannungsmessung.- 7.1.2 Bestimmung der KED-Lage mittels Periodendauern.- 7.1.3 Genauigkeitsgrenzen bei der Bestimmung der KED-Lage.- 7.2 Die Lage der KED bei Einschleifversuchen.- 7.3 Einflußgrößen auf die Lage der KED.- 7.4 Messungen mit Transientenrecorder.- 7.5 Bestimmung der Lage der KED aus der Leistungsberechnung.- 7.6 Wertung der Ergebnisse.- 8 Einfluß des Maschinenaufbaues auf den Bearbeitungsprozeß.- 8.1 Anpreßkraftverteilung und resultierender Verschleiß.- 8.2 Betriebsmessungen an der Kugelschleifmaschine.- 8.3 Modifikationen am Maschinenaufbau.- 8.3.1 Gezielte Nachgiebigkeiten an der Führungsscheibe.- 8.3.2 Vertauschen der Werkzeugscheiben.- 8.4 Zusammenfassung.- 9 Theoretische Ermittlung von Schleifkurven.- 9.1 Allgemeines.- 9.2 Sinusförmiger Wechsel der KED-Lage.- 9.3 Sprungförmige Änderung der KED-Lage.- 9.4 Radiale Kraftbeaufschlagung.- 9.5 Zusammenfassung.- 10 Gezielte Beeinflussung der Lage der Kugeldrehachse.- 10.1 Möglichkeiten und Auswahl.- 10.2 Versuche mit einer axial geteilten Führungsscheibe.- 10.2.1 Aufbau des Versuchsstandes.- 10.2.2 Lage der KED.- 10.2.3 Schleifversuche mit konstanter, asymmetrischer Anpreßraft.- 10.2.4 Schleifversuche mit variabler Anpreßkraft.- 10.2.5 Einfluß der Frequenz auf das Schleifergebnis.- 10.3 Radiale Kraftbeaufschlagung der Führungsscheibe.- 10.3.1 Aufbau des Versuchsstandes.- 10.3.2 Theoretische Drehachsenlage.- 10.3.3 Versuchsergebnisse.- 10.4 Zusammenfassung.- 11 Zusammenfassung.- 12 Literaturverzeichnis.