該專利申請的公開內(nèi)容通過引證完全包含在本說明書中。
【附圖說明】
[0028]在下面的說明中參照附圖描述本發(fā)明，關(guān)于本發(fā)明本質(zhì)的和在說明書中未詳細(xì)指出的細(xì)節(jié)明確地參照這些附圖。
[0029]圖1為根據(jù)本發(fā)明的滾壓工具10在加工圓柱形工件20內(nèi)表面時(shí)的示意性剖視圖，；
[0030]圖2為滾壓滾子13的具有向外突起的凸起的圓錐形部分的示意性側(cè)視圖，如它設(shè)置在圖1中所示的滾壓工具上那樣；
[0031]圖3為根據(jù)本發(fā)明的滾壓工具10的另一實(shí)施例的多個(gè)圖示；
[0032]圖4為根據(jù)本發(fā)明的滾壓工具的側(cè)視圖，該滾壓工具在工件的設(shè)有槽的基本上圓柱形的內(nèi)表面上導(dǎo)行，其中，示出該工件的橫截面；
[0033]圖5為多個(gè)示意性剖視圖，它們表示被根據(jù)本發(fā)明的滾壓工具加工前和后的、設(shè)有槽的工件表面。
【具體實(shí)施方式】
[0034]圖1表示根據(jù)本發(fā)明的滾壓工具10的第一實(shí)施例的示意性側(cè)視圖。該滾壓工具正在沿進(jìn)給方向穿過管狀工件20的基本上圓柱形的區(qū)段，并且同時(shí)繞自身軸線轉(zhuǎn)動。為此目的，該滾壓工具能借助滾筒或類似裝置夾緊。該滾壓工具當(dāng)然還可以選擇性地被固定夾緊，而工件能轉(zhuǎn)動地向著滾壓工具10運(yùn)動。
[0035]在加工前，滾壓工具的外徑稍大于工件20的內(nèi)徑，使得工件20的被加工的內(nèi)表面22在加工中塑性變形并徑向向外地被強(qiáng)化。但與傳統(tǒng)滾壓工具不同，工件20的內(nèi)壁沒有完全變得平滑，而是通過滾壓工具10的凸起19變得粗糙。
[0036]滾壓工具10具有在進(jìn)給方向V上突起的能旋轉(zhuǎn)地被支承的滾子支架12，它具有在進(jìn)給方向V上逐漸縮小的圓錐形區(qū)段。在滾子支架12的該逐漸縮小的區(qū)段的外表面11上這樣設(shè)置多個(gè)基本上圓錐形的滾壓滾子13、14，使得它們能在滾子支架12的外表面11上滾動。為此，滾壓滾子13、14能容納在滾子保持架31 (見圖3)的縫隙中，該滾子保持架環(huán)繞滾子支架的外表面11，并且將滾壓滾子固定保持在滾子支架的外表面11上。作用在滾壓滾子13、14上的力能通過在滾子支架上這種緊挨的支承直接導(dǎo)入該滾子支架中。滾子支架的夕卜表面11的錐度使得徑向力和軸向力能從滾壓滾子13、14導(dǎo)入滾子支架12中。
[0037]滾壓滾子13、14各具有一個(gè)基本上圓錐形的貼靠面16，用于在滾壓時(shí)貼靠在工件20上。滾子軸線A這樣地傾斜，使得盡管有所述錐度，貼靠面16的總是面向工件表面22的部分基本上平行于工件表面22延伸，滾壓滾子在滾壓過程中能繞該滾子軸線旋轉(zhuǎn)。在滾壓傾斜(例如圓錐形)的工件表面或類似面時(shí)，也可以使用不同成型的滾壓滾子。
[0038]圖2放大地表示這種滾壓滾子13的一部分。去掉了滾壓滾子的頭部區(qū)段，滾壓滾子通過該頭部區(qū)段能固定在保持架31上。至少一個(gè)滾壓滾子13具有一個(gè)帶有粗糙區(qū)段18的貼靠面16，該粗糙區(qū)段具有關(guān)于滾子軸線A向外突起的凸起19。如圖2所示，粗糙區(qū)段18環(huán)繞滾壓滾子13，其中，凸起19顆粒狀、點(diǎn)狀和/或溝紋狀地以不規(guī)則的排列從貼靠面16突起。這種樣式這樣得到，即硬金屬以液態(tài)的形式被噴射到貼靠面16上，并且硬金屬接著被硬化。優(yōu)選地，該多個(gè)滾壓滾子中僅一個(gè)帶有粗糙區(qū)段。太多具有粗糙區(qū)段的滾壓滾子13又會減小被加工工件表面22的粗糙度。
[0039]在工件20被加工后，在工件表面22中能形成粗糙區(qū)段18的負(fù)向壓印。也可以使粗糙區(qū)段18多次壓過工件20的一個(gè)區(qū)域，或者多個(gè)滾壓滾子的粗糙區(qū)段壓過工件20的一個(gè)區(qū)域，使得在工件表面中反映出多個(gè)粗糙區(qū)段的負(fù)像。下列參數(shù)能影響工件表面22的待產(chǎn)生的粗糙度:進(jìn)給速度、滾壓工具的轉(zhuǎn)速、具有粗糙區(qū)段的滾壓滾子數(shù)量、粗糙區(qū)段的尺寸、粗糙區(qū)段的顆粒密度或構(gòu)造、粗糙區(qū)段的凸起19的高度等等。通過適配這些參數(shù)能使?jié)L壓工具適配待產(chǎn)生的粗糙度。
[0040]在滾子支架12的外表面11上，在帶有凸起19的滾壓滾子13的高度上各形成一個(gè)凹陷15。該凹陷15這樣設(shè)置，使得所述凸起在滾壓滾子13繞自身軸線轉(zhuǎn)動時(shí)不接觸滾子支架的外表面11，因此，該滾子支架不會被損壞。該凹陷在進(jìn)給方向V的尺寸Y可以大于粗糙區(qū)段在進(jìn)給方向V的尺寸X，從而滾壓滾子13、14能沿滾子支架12的外表面11移動，以使?jié)L壓工具10的外徑適配于工件20的外徑，而不用擔(dān)心損壞滾子支架12。
[0041]圖3表示根據(jù)本發(fā)明的滾壓工具的變換的實(shí)施例，具有總共七個(gè)滾壓滾子，其中只有一個(gè)滾壓滾子13具有粗糙區(qū)段18。還示意性表示保持架31，在該保持架的縫隙中，這些滾壓滾子以固定的狀態(tài)設(shè)置在滾子支架12上。凸起19用點(diǎn)示意性表示。
[0042]圖4和5表示用于產(chǎn)生具有側(cè)凹5的槽3的滾壓過程，所述槽在周向上在工件20的圓柱形內(nèi)表面中延伸。該工件可以是內(nèi)燃機(jī)的氣缸，其中，該氣缸的工作面被加工。
[0043]首先在工件20的要被加工的面中加工槽3。在這方面參照專利申請DE102013011726.7，其中詳細(xì)描述了該步驟。在這些槽3之間分別形成環(huán)繞的板2，所述板具有頂面6，其中滾壓力作用在這些頂面6上并且沿徑向壓在這些板上，使得在滾壓時(shí)形成具有側(cè)凹5的槽3。同時(shí)板2的頂面6通過所述凸起變得粗糙。
[0044]因此形成工件表面22，施加在該工件表面上的涂層尤其良好地被保持在該工件表面上，因?yàn)樵撏繉右环矫婀潭ㄔ诓?的側(cè)凹5中，另一方面嵌入板2的粗糙的頂面6的凹陷中。
【主權(quán)項(xiàng)】
1.一種滾壓工具(10)，具有在進(jìn)給方向(V)突起的滾子支架(12)，在該滾子支架上沿周向能繞滾子軸線(A)轉(zhuǎn)動地設(shè)置用于加工工件表面的一個(gè)或多個(gè)滾壓滾子(13，14)，其特征在于，至少一個(gè)滾壓滾子(13)具有用于貼靠在工件(20)上的貼靠面(16)，該貼靠面具有粗糙區(qū)段(18)，該粗糙區(qū)段具有關(guān)于所述滾子軸線(A)徑向向外突起的凸起(19)。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的滾壓工具，其特征在于，所述至少一個(gè)滾壓滾子(13)和/或所述滾子支架(12)至少部分地圓錐形地構(gòu)成，使得滾壓滾子(13)和/或滾子支架(12)的圓錐形地延伸的區(qū)段彼此相向并且優(yōu)選彼此貼靠。
3.根據(jù)權(quán)利要求1或2所述的滾壓工具，其特征在于，所述向外突起的凸起(19)由硬材料構(gòu)成，例如由硬金屬、金剛石或類似材料構(gòu)成。
4.根據(jù)前述權(quán)利要求之一所述的滾壓工具，其特征在于，向外突起的所述凸起(19)從平滑地構(gòu)造的所述貼靠面(16)上突起大于ΙΟμπκ優(yōu)選大于100 μm，并且小于2mm、優(yōu)選小于 Imnin
5.根據(jù)前述權(quán)利要求之一所述的滾壓工具，其特征在于，向外突起的所述凸起(19)按照顆粒的形式和/或條紋狀地和/或點(diǎn)狀地從所述貼靠面(16)上突起，優(yōu)選以不規(guī)則的樣式從所述貼靠面(16)上突起，這些凸起尤其是以液態(tài)的形式噴射或噴鍍到所述貼靠面上，然后被硬化。
6.根據(jù)前述權(quán)利要求之一所述的滾壓工具，其特征在于，在周向上在所述滾子支架(12)外部設(shè)置兩個(gè)、三個(gè)或更多的滾壓滾子(13，14)，其中僅一個(gè)滾壓滾子(13)具有所述凸起(19) ο
7.根據(jù)前述權(quán)利要求之一所述的滾壓工具，其特征在于，設(shè)有一個(gè)形成在滾子支架(12)的面向所述至少一個(gè)滾壓滾子(13)的外表面區(qū)段(11)中的凹陷(15)，用于容納面向滾子支架的所述凸起(19)。
8.根據(jù)權(quán)利要求7所述的滾壓工具，其特征在于，所述滾壓滾子(13，14)為了調(diào)節(jié)所述滾壓工具(10)的外圓周而能夠沿所述滾子支架(12)的錐形外表面移動并能固定在預(yù)給定的位置中。
9.根據(jù)權(quán)利要求7或8所述的滾壓工具，其特征在于，所述粗糙區(qū)段(18)在進(jìn)給方向(V)的尺寸(X)小于所述凹陷(15)在進(jìn)給方向上的尺寸(Y)。
10.根據(jù)前述權(quán)利要求之一所述的滾壓工具，其特征在于，所述滾壓工具(10)為內(nèi)滾壓工具，用于加工工件(20)的管狀區(qū)段的內(nèi)表面(22)，例如圓柱形內(nèi)表面或類似表面。
11.一種用于加工工件(20)的基本上圓柱形的、具有環(huán)繞的槽(3)的區(qū)段的面(22)的方法，其中，在這些槽(3)之間形成的凸起部(2)用根據(jù)前述權(quán)利要求之一的滾壓工具(10)而被塑性變形，使得這些凸起部形成側(cè)凹(5)，其中，這些凸起部(2)的頂面(6)通過滾壓滾子(13)的所述凸起(19)變得粗糙。
12.根據(jù)權(quán)利要求11所述的方法，其特征在于，工件區(qū)段的所述面是內(nèi)燃機(jī)氣缸的工作面。
13.根據(jù)權(quán)利要求11或12所述的方法，其特征在于，接下來優(yōu)選通過熱噴射方法對所述面(22)涂上涂層材料。
【專利摘要】本發(fā)明涉及滾壓工具，具有在進(jìn)給方向突起的滾子支架，在該滾子支架上在周向上能繞滾子軸線轉(zhuǎn)動地設(shè)置一個(gè)或多個(gè)滾壓滾子，用于加工工件表面。至少一個(gè)滾壓滾子具有用于貼靠在工件上的貼靠面，該貼靠面具有粗糙區(qū)段，該粗糙區(qū)段具有關(guān)于滾子軸線徑向向外突起的凸起。本發(fā)明還涉及一種用本發(fā)明的滾壓工具來加工工件表面的方法。
【IPC分類】B23P9-02, C23C4-02
【公開號】CN104625558
【申請?zhí)枴緾N201410644010
【發(fā)明人】卡爾海因茨·哈恩
【申請人】卡爾海因茨·哈恩
【公開日】2015年5月20日
【申請日】2014年11月10日
【公告號】DE102013018899A1, EP2871022A1