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WO2006058556A1 - Verfahren und vorrichtung zur bearbeitung von kugelnaben - Google Patents

Verfahren und vorrichtung zur bearbeitung von kugelnaben Download PDF

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WO2006058556A1
WO2006058556A1 PCT/EP2004/013794 EP2004013794W WO2006058556A1 WO 2006058556 A1 WO2006058556 A1 WO 2006058556A1 EP 2004013794 W EP2004013794 W EP 2004013794W WO 2006058556 A1 WO2006058556 A1 WO 2006058556A1
Authority
WO
WIPO (PCT)
Prior art keywords
inner joint
joint part
ball
guide
longitudinal axis
Prior art date
Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
Ceased
Application number
PCT/EP2004/013794
Other languages
English (en)
French (fr)
Inventor
Rolf Cremerius
Current Assignee (The listed assignees may be inaccurate. Google has not performed a legal analysis and makes no representation or warranty as to the accuracy of the list.)
GKN Driveline International GmbH
Original Assignee
GKN Driveline International GmbH
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by GKN Driveline International GmbH filed Critical GKN Driveline International GmbH
Priority to BRPI0419222-2A priority Critical patent/BRPI0419222A/pt
Priority to US10/562,650 priority patent/US7857682B2/en
Priority to DE112004001170T priority patent/DE112004001170B4/de
Priority to CN2004800444971A priority patent/CN101065593B/zh
Priority to JP2007543709A priority patent/JP4914369B2/ja
Priority to PCT/EP2004/013794 priority patent/WO2006058556A1/de
Publication of WO2006058556A1 publication Critical patent/WO2006058556A1/de
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Ceased legal-status Critical Current

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    • B23—MACHINE TOOLS; METAL-WORKING NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
    • B23C—MILLING
    • B23C3/00—Milling particular work; Special milling operations; Machines therefor
    • B23C3/28—Grooving workpieces
    • B23C3/34—Milling grooves of other forms, e.g. circumferential
    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B23—MACHINE TOOLS; METAL-WORKING NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
    • B23C—MILLING
    • B23C3/00—Milling particular work; Special milling operations; Machines therefor
    • B23C3/02—Milling surfaces of revolution
    • B23C3/023—Milling spherical surfaces
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    • F16D3/00—Yielding couplings, i.e. with means permitting movement between the connected parts during the drive
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    • Y10T29/49—Method of mechanical manufacture
    • Y10T29/49995—Shaping one-piece blank by removing material
    • Y10T29/49996—Successive distinct removal operations

Definitions

  • the invention relates to methods and devices for processing of internal joint parts of ball synchronous swivel joints, which are also referred to as ball hubs.
  • Such inner joint parts have a longitudinal axis A and comprise at least one Fühngs realization, by means of which the inner joint part is guided circumferentially angularly movable relative to a ball cage.
  • On this guide surface a plurality of circumferentially distributed ball tracks is formed, which divide the guide surface into a corresponding plurality of guide webs. In the ball tracks, torque transmitting balls of the ball synchronous joint can be held longitudinally displaceable.
  • Ball synchronous joints of this type include, as is well known, an outer joint part with first ball tracks, a ball cage in which a plurality of balls is held, as well as the inner joint part in question here with second, not further differentiated ball tracks.
  • the inner joint parts of the type described above are particularly, although not exclusively, suitable for ball constant velocity universal joints, which are described by the applicant as AC (angular contact), UF (undercut free), DO (double offset), HAI (high angle inboard) and TBJ ( twin ball joint). These terms have already largely developed into generic terms.
  • a first solution lies in a method for machining inner joint parts of ball-bearing universal joints, which have a longitudinal axis and comprise at least one guide surface, by means of which the inner joint part is guided angularly rotatable in a ball cage, and which have a plurality of distributed over the circumference of the guide surface ball tracks, which divide the guide surface into a corresponding plurality of guide webs and in which torque-transmitting balls can be held longitudinally displaceable, which is characterized in that each at least one ball track and at least one guide web are processed simultaneously mechanically.
  • the processing times can be shortened and the downtimes of the individual tools can be substantially reduced with the same set-up times as usual, ie in one setting.
  • the mentioned mechanical processing can include both milling process and grinding process and their combination. With the method according to the invention considerably reduced investment costs are required for a given application.
  • Quality improvements are possible in particular in compliance with the following further embodiments, namely that in odd-numbered ball tracks and guide webs in each case a ball track and a radially opposite guide web are processed, or that in even-numbered ball tracks and guide webs each have a ball track and a radially opposite ball track adjacent guide bar be processed simultaneously.
  • no or only small transverse forces are exerted on the clamping of the workpiece, so that the web and guide webs can be manufactured with increased precision. Since the rotating tools used are forming tools, webs can each Any cross section can be generated.
  • a further increase in productivity is possible in that each two ball tracks and two surfaces are processed simultaneously or that at least two - in particular lying in parallel planes - ball tracks synchronously in the longitudinal direction simultaneously and at least partially simultaneously one or two guide webs are processed.
  • a method for machining inner joint parts of ball-bearing universal joints having a longitudinal axis and at least one guide surface, by means of which the inner joint part is guided angularly movable in a ball cage, and which have a plurality of ball tracks distributed over the circumference of the guide surface, which divide the guide slot into a corresponding plurality of guide webs and in which torque transmitting balls can be held longitudinally displaceable, wherein at least two ball tracks are simultaneously machined mechanically in the longitudinal direction.
  • a method for machining of internal joint parts of ball synchronous joints which have a longitudinal axis and at least one guide surface by means of which the inner joint part is guided angularly movable in a ball cage, and the a plurality of distributed over the circumference of the guide surface ball tracks, which divide the guide surface in a corresponding plurality of guide webs and in which torque transmitting balls can be longitudinally displaceable, wherein at least two guide webs are machined simultaneously in the longitudinal direction mechanically.
  • process control is proposed that the ball tracks are processed with rotating tools whose axes of rotation cross the longitudinal axis of the inner joint part perpendicular and the center is guided in relative to the inner joint part extending through the longitudinal axis radial planes.
  • the ball tracks are processed with rotating tools whose axis of rotation is aligned substantially radially to the longitudinal axis of the inner joint part, wherein the axis of rotation is guided in radial planes through the longitudinal axis of the inner joint part.
  • the guide webs are machined with rotating tools whose axis of rotation crosses the longitudinal axis of the inner joint part perpendicular and whose center is guided relative to the inner joint part in extending through the longitudinal axis of the inner joint part radial planes, as due to the hollow shape of the processing surface only here Disc tools, but not finger tools are used.
  • Disc tools but not finger tools are used.
  • the guide webs are machined with rotating tools whose center relative to the inner joint part additionally performs pivoting movements about its longitudinal axis.
  • the invention further comprises, according to a first approach, a device for machining inner joint parts of ball-bearing universal joints having a longitudinal axis and at least at least comprise a guide surface by means of which the inner joint part is circumferentially angularly guided in a ball cage, and having a plurality of distributed over the circumference of the guide surface ball tracks which divide the guide surface in a corresponding plurality of guide webs and in which torque transmitting balls can be held longitudinally displaceable wherein it has a clamping for an inner joint part and at least two rotating tools for simultaneously machining at least one ball track and at least one guide web in the longitudinal direction.
  • the invention comprises a device of the aforementioned type, which is characterized in that it has a clamping for an inner joint part and at least two rotating tools for simultaneously machining at least two ball tracks in the longitudinal direction.
  • a device which is characterized in that it has a clamping for an inner joint part and at least two rotating tools for simultaneously machining at least two guide webs in the longitudinal direction.
  • the device can be carried out particularly simple and inexpensive, if it is provided that the clamping for an inner joint part has at least feed means for the feed in the longitudinal direction of the inner joint part and that the at least two rotating tools each feed means for a feed exclusively radially to the longitudinal axis of the inner joint part , In this case, it is additionally provided that the clamping of the inner joint part additionally has adjusting means for the rotational adjustment of the clamping about the longitudinal axis of the inner joint part.
  • the clamping can clamp the inner joint part in particular axially.
  • the workpiece can be rotated in its clamping by the pitch angle of the ball tracks and the next synchronous machining step for two functional surfaces under purely axial feed of the workpiece and purely radial feed movement of the rotating tools are repeated.
  • adjusting means can also be provided for the rotational adjustment of the rotating tools about the longitudinal axis of the inner joint part.
  • the axes of rotation of all rotating tools located simultaneously in the machining engagement lie in one plane.
  • the axes of rotation of the rotating tools lie in at least two mutually parallel planes, wherein in particular tools for removing the guide webs lie in a second common plane.
  • further tools can be used with simple means with unchanged same clamping, which would not be accommodated in a ring assembly in a plane with respect to the longitudinal axis of the workpiece.
  • the rotating tools for the ball tracks can be disc tools whose axes of rotation intersect the longitudinal axis of the inner joint part at a distance.
  • the rotating tools for the ball tracks can also be finger tools whose axes of rotation are aligned substantially radially to the longitudinal axis of the inner joint part.
  • the rotating tools of the web surfaces applies that they are to be executed as disk tools.
  • FIG. 1 shows a method according to the invention with simultaneous machining of a ball track and a web surface a) in an axial view of the longitudinal axis of the Gelenkinnenteiis b) in a radial view of the longitudinal axis of the inner joint part in a first variant c) in a radial view of the longitudinal axis of the inner joint part in a second variant d) in a radial view of the longitudinal axis of the inner joint part at another inner joint part;
  • Figure 2 shows an inventive method with simultaneous processing of two ball tracks and two web surfaces in an axial view of the longitudinal axis of the inner joint part
  • Figure 3 shows the implementation of a method according to the invention with simultaneous processing of two ball tracks in an axial view of the longitudinal axis of the inner joint part;
  • Figure 4 shows the implementation of a method according to the invention with simultaneous processing of two web surfaces in an axial view of the longitudinal axis of the inner joint part
  • Figure 5 shows the implementation of a method according to the invention with simultaneous processing of two parallel ball tracks and a web surface.
  • FIG. 1 a shows the mechanical machining according to the invention of an inner joint part 11 of a constant velocity universal joint according to a first solution form.
  • Inner joint parts of ball-synchronized swivel joints are often referred to as ball hubs.
  • the longitudinal axis of the inner joint part 11 is denoted by A and is used in the rest repeatedly for reference for the arrangement and the movements of the tools used.
  • At the inner joint part 11 six circumferentially distributed ball tracks 12 can be seen, which have substantially constant cross-section in the longitudinal direction and are designed here as approximately semicircular circular paths.
  • the ball tracks 12 are separated from each other by web surfaces 13, the faces an imaginary part-spherical guide surface of the inner joint part 11, with which the inner joint part 11 is angled relative to a ball cage out.
  • said guide surface is a disc portion of a ball.
  • the guide surface can also be interrupted by central over-rotation, so that it forms as an imaginary guide surface two axially spaced-apart spherical disks, between which lies a non-leading intermediate region.
  • each edge breaks 14, 15 can be seen, which have no essential significance for the manufacturing process according to the invention.
  • the inner joint part 11 Coaxially to the longitudinal axis A, the inner joint part 11 has a passage opening 16 with an inner shaft toothing 17, which is provided for insertion of a driving shaft journal.
  • a first rotating tool 21 which forms a mold for rotating machining of the ball tracks 12, and a second rotating tool 31, which forms a rotating mold for machining the guide webs 13, are provided.
  • the axis of rotation of the tool 21 is denoted by R 2 i and the axis of rotation of the tool 31 by R 31 .
  • R 2 i the axis of rotation of the tool 21
  • R 31 the axis of rotation of the tool 31
  • two axes X 2 i and X 31 are shown, which intersect the longitudinal axis A in the same point and their importance is discussed in connection with the following figure.
  • a dot-dashed arcuate arrow P indicates an adjustment of the tools 21, 31 in relation to the inner joint part 11, wherein the movement center is located on the longitudinal axis A.
  • this movement option is only an option.
  • a holder for the inner joint part 11 can be designed to be rotationally adjustable.
  • FIGS. 1 b, 1 c the method and the device according to FIG. 1 a are shown in an angled longitudinal section through the axis A and the axes X 2 i, X 31 .
  • the inner joint part 11 can be seen with its coaxial with the longitudinal axis A through opening 16 with internal teeth 17.
  • One of the ball tracks 12 is shown engaged with the rotary tool 21.
  • One of the web surfaces 13 is shown engaged with the rotary tool 31.
  • the movement of the tools 21, 31 relative to the inner joint part 11 is such that the inner joint part 11 will move on the Aufspannachse Z purely axially in the direction of the double arrow, while the Rotation tools 21, 31 are each only in the direction of the double arrows X 12 , Xi 3 along the axes X 2 i, X 31 are moved.
  • the axes X 2 i, X 31 are in this case in a common, radial to the Aufspannachse Z lying plane, wherein they coincide according to Figure 1b and are offset according to Figure 1c parallel to each other.
  • the tools 21, 31 can be moved radially out of engagement with inner joint part 11 to the Aufspannachse Z and this around the Aufspannachse Z to a Dividing angle of the ball tracks 12 are rotated.
  • the necessary necessary movement and control modes of the device are thus rotation of the clamping and displacement of the clamping in the direction Z and purely axial displacement of the axes of rotation R 2 - I , R 31 along the radial axes X 2 - I , X 31 .
  • FIG. 1 d shows a method and a device similar to FIG. 1 a for a deviating joint inner part 11 in an angled longitudinal section through the axis A and the axes X 21 , X 31 .
  • the inner joint part 11 is axially clamped in a two-part clamping 18.
  • the inner joint part 11 can be seen with its coaxial with the longitudinal axis A extending through opening 16.
  • One of the straight ball tracks 12 is shown engaged with the rotary tool 21.
  • One of the web surfaces 13 is shown engaged with the rotary tool 31. With dotted lines, the path of the tools 21, 31 is indicated relative to the inner joint part 11.
  • the actual movement is such that the inner joint part 11 is moved purely axially on the Aufspannachse Z in the direction of the double arrow Z 11 , while the rotary tools 21, 31 respectively exclusively in the direction of the double arrows X 12 , X 13 along the axes X 21 , X 31 , the former only for adjustment, the latter during the entire process.
  • the axes X 2 i, X 31 are in this case in a common plane lying radially to the Aufspannachse Z level.
  • the tools 21, 31 can be moved out radially outward from the engagement with the inner joint part 11 and around the clamping axis Z be rotated by a pitch angle of the ball tracks 12.
  • the necessary necessary movement and control modes of the device are thus rotation of the clamping 18 and displacement of the clamping 18 in the direction Z and purely axial displacement of the axes of rotation R21, R31 along the radial axes X 2 -I, X31.
  • FIG. 2 shows a modified and further embodiment of the method illustrated in FIG. 1, the representation once again taking an axial view of the longitudinal axis A of the inner joint part 11 in analogy to FIG. 1a.
  • the same details are described with the same reference numerals as in Figure 1, so that reference may be made to the description there.
  • Deviating and supplementary here in addition to the rotating tool 21 for a ball track 12, a second rotating tool 22 for a radially opposite ball track 12 'is shown.
  • another similar tool 32 for a radially opposite web 13 'is shown in addition to the tool 31 for a web portion 13, another similar tool 32 for a radially opposite web 13 'is shown.
  • the axes X 2 i and X 31 in this case form an angle of 90 °, so that on the inner joint part 11 in the mechanical processing largely equilibrium of forces with respect to the Aufspannachse Z, ie unlike in the embodiment of Figure 1, no resulting forces acting on the Aufspannachse Z on.
  • the device is constructed so that the inner joint part 11 along the Aufspannachse Z is displaceable and rotatable to change between individual machining operations about the Aufspannachse Z, while the Tools 21, 22, 31, 32 in each case only in the direction of lying radially to the axis Z individual axes X 2 i, X22, X3L X32 are movable.
  • FIG. 3 shows a processing according to the invention in accordance with a third solution, wherein an inner joint part 11 is again shown in axial view on the longitudinal axis A.
  • the simultaneous mechanical processing of two ball tracks 12, 12 'by two rotating tools 21, 22 instead, which correspond to those shown in Figure 2 and engage in the same way in radially opposite ball tracks.
  • an axial feed of the longitudinal axis A of the inner joint part 11 along the Aufspannachse Z and in addition a rotatability of the inner joint part 11 about the axis Z takes place in each case by the web pitch angle (a).
  • the rotationally driven tools 21, 22 have only the possibility of movement of their axes in the direction of the double arrows X12, X12 'radially to Aufspannachse Z.
  • Their axes of motion X 21 , X 22 lie in a common plane, ie specifically on a common line.
  • a relative adjustability of the tools 21, 22 may be provided relative to the inner joint part 11 to the center of movement A.
  • FIG. 4 shows a processing according to the invention according to a fourth solution, wherein an inner joint part 11 is again shown in axial view on the longitudinal axis A.
  • the simultaneous mechanical processing of two web portions 13, 13 'by two rotating tools 31', 32 instead, which correspond to those shown in Figure 2 and engage in the same way in radially opposite ball tracks.
  • an axial feed of the longitudinal axis A of the inner joint part along the Aufspannachse Z and in addition a rotatability of the inner joint part about the axis Z takes place in each case by the web pitch angle (a).
  • the rotationally driven tools 31 ', 32 only the possibility of movement of their axes in the direction the double arrows X13, Xi 3 'radially to Aufspannachse Z.
  • Their axes of motion X 31 -, X 32 lie here in a common plane, ie specifically on a common line.
  • a relative adjustability of the tools 31 ', 32 may be provided relative to the inner joint part 11 to the center of movement A.
  • FIG. 5 a further embodiment of a method according to the invention is shown, in which case the inner joint part 11 four pairs mutually parallel ball tracks 12- ⁇ , 12 2 , the first wider web portions 13i form, each lying between two pairs, and second narrower land areas 13 2 form, each of which lies between the two paths 12 1 (12 2 a pair.
  • each of the tracks 12i, 12 2 of a pair of two rotating tools 23, 24 processed for web processing which have a common axis of rotation R 23 and
  • the type of movement of the holder 25 and thus of the tools 23, 24 is to be understood radially to the longitudinal axis A of the inner joint part or to Aufspannachse Z in the direction of the radial beam X 23.
  • Die Steg Symposium Councile 13- ⁇ , 13 second are each processed by a rotating tool 33, which has a rotation axis R 33 and dre in a holder 34 is drivable added.
  • the movement of the holder 34 and thus of the tool 33 also takes place radially to the longitudinal axis A of the inner joint part 11 and thus to the Aufspannachse in the direction of the radial beam X 33rd
  • the axes R 23 , R 33 are preferably in a common plane.
  • an arrow P '" shown in broken lines, an additional relative adjustability of the holder 34 with respect to the holder 25 is illustrated, with which it can be adjusted by machining a web region 13i (as shown) for processing a web region 13 2 around the movement center A.
  • the workpiece 11 is about its clamping axis Twisted by the pitch angle between the pairs of tracks, in this case, in each case by 90 ° .
  • the holder 34 is in this case swung back into the starting position Alternatively, even with held workpiece 11, a joint adjustment of both brackets 25, 34 relative to this by the movement Center A take place.

Landscapes

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Abstract

Verfahren zum Bearbeiten von Gelenkinnenteilen 11 von Kugelgleichlaufdrehgelenken, die eine Längsachse A aufweisen und zumindest eine Führungsfläche umfassen, mittels derer das Gelenkinnenteil 11 in einen Kugelkäfig umlaufend winkelbeweglich geführt ist, und die eine Mehrzahl von über dem Umfang der Führungsfläche verteilten Kugelbahnen 12 aufweisen, die die Führungsfläche in eine entsprechende Mehrzahl von Führungsstegen 13 teilen und in denen drehmomentübertragende Kugeln längsverschieblich gehalten werden können, wobei jeweils zumindest eine Kugelbahn 12 und zumindest ein Führungssteg 13 simultan mechanisch bearbeitet werden.

Description

Verfahren und Vorrichtung zur Bearbeitung von Kugelnaben
Beschreibung
Die Erfindung betrifft Verfahren und Vorrichtungen zum Bearbeiten von Gelenkinnenteilen von Kugelgleichlaufdrehgelenken, die auch als Kugelnaben bezeichnet wer- den. Solche Gelenkinnenteile weisen eine Längsachse A auf und umfassen zumindest eine Fühmngsfläche, mittels derer das Gelenkinnenteil relativ zu einem Kugelkäfig umlaufend winkelbeweglich geführt ist. Auf dieser Führungsfläche ist eine Mehrzahl über dem Umfang verteilter Kugelbahnen ausgebildet, die die Führungsfläche in eine entsprechende Mehrzahl von Führungsstegen teilen. In den Kugelbahnen können drehmomentübertragende Kugeln des Kugelgleichlaufdrehgelenks längsver- schieblich gehalten werden. Kugelgleichlaufdrehgelenke dieser Art umfassen, wie allgemein bekannt, ein Gelenkaußenteil mit ersten Kugelbahnen, einen Kugelkäfig, in dem eine Mehrzahl von Kugeln gehalten ist, sowie das hier in Rede stehende Gelenkinnenteil mit zweiten, nachfolgend nicht näher differenzierten Kugelbahnen. Die Gelenkinnenteile der vorstehend bezeichneten Art sind insbesondere, wenn auch nicht ausschließlich, für Kugelgleichlaufdrehgelenke geeignet, die von der Anmelderin als AC (angular contact), UF (undercut free), DO (double offset), HAI (high angle inbord) und TBJ (twin ball Joint) bezeichnet werden. Diese Bezeichnungen haben sich bereits weitgehend zu Gattungsbegriffen entwickelt.
Bei der Herstellung von Gelenkinnenteilen der bekannten Art ist es bereits bekannt, an den Werkstücken in einer gemeinsamen Aufspannung zunächst Bearbeitungs- schritte an den einzelnen Kugelbahnen und anschließend Bearbeitungsschritte an den Führungsstegen vorzunehmen. Hierbei wird bei der Bearbeitung der Kugelbah- nen die Kugelnabe festgehalten und mittels rotierender Werkzeuge die Kugelbahnen Bahn für Bahn mechanisch bearbeitet. Insbesondere werden hierbei die bereits ge- härteten Bahnen geschliffen. Danach wird bei drehend angetriebener Kugelnabe diese zunächst überdreht und danach formgeschliffen.
Der vorliegenden Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, das Verfahren zur Herstel- lung von Kugelnaben der genannten Art weiter zu rationalisieren und Vorrichtungen zur Durchführung der aufgezeigten Verfahren bereitzustellen.
Eine erste Lösung liegt in einem Verfahren zum Bearbeiten von Gelenkinnenteilen von Kugelgleichlaufdrehgelenken, die eine Längsachse aufweisen und zumindest eine Führungsfläche umfassen, mittels derer das Gelenkinnenteil in einen Kugelkäfig umlaufend winkelbeweglich geführt ist, und die eine Mehrzahl von über den Umfang der Führungsfläche verteilten Kugelbahnen aufweisen, die die Führungsfläche in eine entsprechende Mehrzahl von Führungsstegen teilen und in denen drehmomentübertragende Kugeln längsverschieblich gehalten werden können, das sich dadurch auszeichnet, daß jeweils zumindest eine Kugelbahn und zumindest ein Führungssteg simultan mechanisch bearbeitet werden.
Mit dem erfindungsgemäßen Verfahren können bei gleich günstigen Rüstzeiten wie bisher üblich, also in einer Aufspannung, die Bearbeitungszeiten verkürzt und die Stillstandszeiten der einzelnen Werkzeuge wesentlich reduziert werden. Die genannte mechanische Bearbeitung kann sowohl Fräsverfahren als auch Schleifverfahren sowie deren Kombination umfassen. Mit dem erfindungsgemäßen Verfahren sind bei gegebener Ausbringung erheblich reduzierte Investitionskosten erforderlich.
Qualitätsverbesserungen sind insbesondere bei Einhaltung der nachstehenden weiteren Ausgestaltungsformen möglich, nämlich daß bei ungeradzahligen Kugelbahnen und Führungsstegen jeweils eine Kugelbahn und ein radial gegenüberliegender Führungssteg bearbeitet werden, bzw. daß bei geradzahligen Kugelbahnen und Führungsstegen jeweils eine Kugelbahn und ein der radial gegenüberliegenden Kugel- bahn benachbarter Führungssteg simultan bearbeitet werden. Hiermit werden keine oder nur geringe Querkräfte auf die Einspannung des Werkstückes ausgeübt, so daß die Bahn- und Führungsstege mit erhöhter Präzision gefertigt werden können. Da die eingesetzten rotierenden Werkzeuge Formwerkzeuge sind, können Bahnen jedes beliebigen Querschnitts erzeugt werden.
Eine weitere Steigerung der Produktivität ist dadurch möglich, daß jeweils zwei Kugelbahnen und zwei Flächen simultan bearbeitet werden oder daß jeweils zumindest zwei - insbesondere in zueinander parallelen Ebenen liegende - Kugelbahnen synchron in Längsrichtung zeitgleich und zumindest teilweise simultan dazu ein oder zwei Führungsstege bearbeitet werden.
Nach einem zweiten Lösungsansatz, der im wesentlichen die gleichen Vorteile wie zuvor beschrieben bietet, wird ein Verfahren zum Bearbeiten von Gelenkinnenteilen von Kugelgleichlaufdrehgelenken vorgeschlagen, die eine Längsachse aufweisen und zumindest eine Führungsfläche umfassen, mittels derer das Gelenkinnenteil in einen Kugelkäfig umlaufend winkelbeweglich geführt ist, und die eine Mehrzahl von über den Umfang der Führungsfläche verteilten Kugelbahnen aufweisen, die die Füh- rungsf lache in eine entsprechende Mehrzahl von Führungsstegen teilen und in denen drehmomentübertragende Kugeln längsverschieblich gehalten werden können, wobei zumindest jeweils zwei Kugelbahnen simultan in Längsrichtung mechanisch bearbeitet werden.
Schließlich wird nach einem dritten Lösungsansatz, der ebenfalls die gleichen oben beschriebenen Vorteile bietet, ein Verfahren zum Bearbeiten von Gelenkinnenteilen von Kugelgleichlaufdrehgelenken vorgeschlagen, die eine Längsachse aufweisen und zumindest eine Führungsfläche umfassen, mittels derer das Gelenkinnenteil in einen Kugelkäfig umlaufend winkelbeweglich geführt ist, und die eine Mehrzahl von über den Umfang der Führungsfläche verteilten Kugelbahnen aufweisen, die die Führungsfläche in eine entsprechende Mehrzahl von Führungsstegen teilen und in denen drehmomentübertragende Kugeln längsverschieblich gehalten werden können, wobei zumindest jeweils zwei Führungsstege simultan in Längsrichtung mechanisch bearbeitet werden.
Auch bei den hiermit genannten Verfahren läßt sich eine Qualitätssteigerung dadurch erreichen, daß bei ungeradzahligen Kugelbahnen und Führungsstegen jeweils eine erste Kugelbahn bzw. Stegfläche und die der radial gegenüberliegenden Teilfläche bzw. Kugelbahn benachbarte zweite Kugelbahn bzw. Führungssteg simultan bearbeitet werden, bzw. daß bei geradzahligen Kugelbahnen und Führungsstegen jeweils zwei radial gegenüberliegende Kugelbahnen bzw. Führungsstege simultan bearbeitet werden. Auch hiermit können die am Werkstück wirkenden Kräfte weitge- hend in Gleichgewicht gebracht werden, so daß Querkräfte und Lagerbelastung an der Einspannung reduziert werden und die Fertigungsgenauigkeit erhöht werden kann.
In bevorzugter und anhand der Zeichnungen näher erläuterter Verfahrensführung wird vorgeschlagen, daß die Kugelbahnen mit rotierenden Werkzeugen bearbeitet werden, deren Drehachsen die Längsachse des Gelenkinnenteils senkrecht kreuzen und deren Mittelpunkt in relativ zum Gelenkinnenteil durch die Längsachse verlaufenden Radialebenen geführt wird.
Alternativ hierzu ist möglich, daß die Kugelbahnen mit rotierenden Werkzeugen be- arbeitet werden, deren Drehachse im wesentlichen radial zur Längsachse des Gelenkinnenteils ausgerichtet ist, wobei die Drehachse relativ in radialen Ebenen durch die Längsachse des Gelenkinnenteils geführt wird.
Bezüglich der Herstellung der Führungsstege ist vorgesehen, daß die Führungsstege mit rotierenden Werkzeugen bearbeitet werden, deren Drehachse die Längsachse des Gelenkinnenteils senkrecht kreuzt und deren Mittelpunkt relativ zum Gelenkinnenteil in durch die Längsachse des Gelenkinnenteils verlaufenden Radialebenen geführt wird, da aufgrund der Hohlform der Bearbeitungsfläche hier nur Scheibenwerkzeuge, nicht jedoch Fingerwerkzeuge einsetzbar sind. Um die Möglichkeit zu bieten, daß mit einem Werkzeug ohne Verdrehen des aufgespannten Werkstückes mehrere Führungsstege bearbeitet werden können, ist nach einer ergänzenden Verfahrensführung vorgesehen, daß die Führungsstege mit rotierenden Werkzeugen bearbeitet werden, deren Mittelpunkt relativ zum Gelenkinnenteil zusätzlich Schwenkbewegungen um dessen Längsachse ausführt.
Entsprechend der eingangs genannten Aufgabenstellung umfaßt die Erfindung weiterhin nach einem ersten Ansatz eine Vorrichtung zum Bearbeiten von Gelenkinnenteilen von Kugelgleichlaufdrehgelenken, die eine Längsachse aufweisen und zumin- dest eine Führungsfläche umfassen, mittels derer das Gelenkinnenteil in einem Kugelkäfig umlaufend winkelbeweglich geführt ist, und die eine Mehrzahl von über dem Umfang der Führungsfläche verteilten Kugelbahnen aufweisen, die die Führungsfläche in eine entsprechende Mehrzahl von Führungsstegen teilen und in denen drehmomentübertragende Kugeln längsverschieblich gehalten werden können, wobei sie eine Aufspannung für ein Gelenkinnenteil und zumindest zwei rotierende Werkzeuge zum simultanen Bearbeiten zumindest einer Kugelbahn und zumindest eines Führungssteges in Längsrichtung aufweist.
In einer im wesentlichen zum gleichen Ergebnis führenden zweiten Lösungsvariante umfaßt die Erfindung eine Vorrichtung der vorstehend genannten Gattung, die sich dadurch auszeichnet, daß sie eine Aufspannung für ein Gelenkinnenteil und zumindest zwei rotierende Werkzeuge zum simultanen Bearbeiten zumindest zweier Kugelbahnen in Längsrichtung aufweist.
Nach einer weiteren Lösungsvariante schließlich, die ebenfalls zu den vorteilhaften genannten Ergebnissen führt, wird eine Vorrichtung vorgeschlagen, die sich dadurch auszeichnet, daß sie eine Aufspannung für ein Gelenkinnenteil und zumindest zwei rotierende Werkzeuge zum simultanen Bearbeiten zumindest zweier Führungsstege in Längsrichtung aufweist.
Aufgrund der jeweils gleichzeitigen Bearbeitung mehrerer Funktionsflächen am erfindungsgemäßen Gelenkinnenteil wird die Produktivität bei gegebenen Investitionskosten verbessert. Hierbei kann die Vorrichtung besonders einfach und kostengünstig ausgeführt werden, wenn vorgesehen ist, daß die Aufspannung für ein Gelenkinnenteil zumindest Vorschubmittel für den Vorschub in Längsrichtung des Gelenkinnenteils aufweist und daß die zumindest zwei rotierenden Werkzeuge Vorschubmittel für einen Vorschub jeweils ausschließlich radial zur Längsachse des Gelenkinnenteils aufweisen. Hierbei ist ergänzend vorgesehen, daß die Aufspannung des Gelenkin- nenteils zusätzlich über Verstellmittel zur drehenden Verstellung der Aufspannung um die Längsachse des Gelenkinnenteils verfügt. Die Aufspannung kann das Gelenkinnenteil insbesondere axial einspannen. Jeweils nach Zurückfahren der drehenden Werkzeuge in radialer Richtung nach außen kann das Werkstück in seiner Aufspannung um den Teilungswinkel der Kugelbahnen verdreht werden und der nächste synchrone Bearbeitungsschritt für zwei Funktionsflächen unter rein axialem Vorschub des Werkstückes und rein radialer Vorschubbewegung der rotierenden Werkzeuge wiederholt werden. Es können auch alternativ Verstellmittel zur drehenden Verstellung der drehenden Werkzeuge urn die Längsachse des Gelenkinnenteils vorgesehen werden.
Hierbei ist es bevorzugt, daß die Drehachsen aller gleichzeitig im Bearbeitungsein- griff befindlichen rotierenden Werkzeuge in einer Ebene liegen.
Nach einer weiterführenden Ausführungsform wird vorgesehen, daß die Drehachsen der rotierenden Werkzeuge in zumindest zwei zueinander parallelen Ebenen liegen, wobei insbesondere Werkzeuge zum Abziehen der Führungsstege in einer zweiten gemeinsamen Ebene liegen. Auf diese Weise können mit einfachen Mitteln bei unveränderter gleicher Aufspannung weitere Werkzeuge zum Einsatz gebracht werden, die sich in einer Ringanordnung in einer Ebene in Bezug auf die Längsachse des Werkstückes nicht unterbringen lassen würden.
Wie bereits angedeutet, können die rotierenden Werkzeuge für die Kugelbahnen Scheibenwerkzeuge sein, deren Drehachse die Längsachse des Gelenkinnenteils mit Abstand kreuzen. Die rotierenden Werkzeuge für die Kugelbahnen können jedoch auch Fingerwerkzeuge sein, deren Drehachsen im wesentlichen radial zur Längsachse des Gelenkinnenteils ausgerichtet sind. Für die rotierenden Werkzeuge der Stegflächen gilt, daß diese als Scheibenwerkzeuge auszuführen sind.
Darstellungen bevorzugter Durchführungsformen des erfindungsgemäßen Verfahrens, aus dem sich bevorzugte Ausführungsformen erfindungsgemäßer Vorrichtungen ersehen lassen, sind in den Zeichnungen dargestellt und werden nachstehend beschrieben.
Figur 1 zeigt ein erfindungsgemäßes Verfahren mit gleichzeitiger Bearbeitung einer Kugelbahn und einer Stegfläche a) in axialer Ansicht auf die Längsachse des Gelenkinnenteiis b) in radialer Ansicht auf die Längsachse des Gelenkinnenteils in einer ersten Variante c) in radialer Ansicht auf die Längsachse des Gelenkinnenteils in einer zwei- ten Variante d) in radialer Ansicht auf die Längsachse des Gelenkinnenteils an einem anderen Gelenkinnenteil;
Figur 2 zeigt ein erfindungsgemäßes Verfahren mit gleichzeitiger Bearbeitung von zwei Kugelbahnen und zwei Stegflächen in axialer Ansicht auf die Längsachse des Gelenkinnenteils;
Figur 3 zeigt die Durchführung eines erfindungsgemäßen Verfahrens mit gleichzeitiger Bearbeitung von zwei Kugelbahnen in axialer Ansicht auf die Längsachse des Gelenkinnenteils;
Figur 4 zeigt die Durchführung eines erfindungsgemäßen Verfahrens mit gleichzeitiger Bearbeitung von zwei Stegflächen in axialer Ansicht auf die Längsachse des Gelenkinnenteils
Figur 5 zeigt die Durchführung eines erfindungsgemäßen Verfahrens mit gleichzeitiger Bearbeitung von zwei zueinander parallelen Kugelbahnen und einer Stegfläche.
In Figur 1a ist die erfindungsgemäße mechanische Bearbeitung eines Gelenkinnenteils 11 eines Gleichlaufdrehgelenks gemäß einer ersten Lösungsform gezeigt. Gelenkinnenteile von Kugelgleichlaufdrehgelenken werden häufig auch als Kugelnaben bezeichnet. Die Längsachse des Gelenkinnenteils 11 ist mit A bezeichnet und dient im weiteren wiederholt zur Bezugnahme für die Anordnung und die Bewegungen der verwendeten Werkzeuge. Am Gelenkinnenteil 11 sind sechs umfangsverteilte Kugelbahnen 12 erkennbar, die in Längsrichtung im wesentlichen gleichbleibenden Querschnitt haben und hier als etwa halbkreisförmige Rundbahnen ausgeführt sind. Die Kugelbahnen 12 werden voneinander getrennt durch Stegflächen 13, die Teilflächen einer gedachten teilkugeligen Führungsfläche des Gelenkinnenteils 11 sind, mit denen das Gelenkinnenteil 11 abwinkelbar relativ gegenüber einem Kugelkäfig geführt wird. Üblicherweise ist die genannte Führungsfläche ein Scheibenabschnitt einer Kugel. Die Führungsfläche kann jedoch auch durch mittige Überdrehungen unterbro- chen sein, so daß sie als imaginäre Führungsfläche zwei axial voneinander beab- standetete Kugelscheiben bildet, zwischen denen ein nicht führender Zwischenbereich liegt. An den Führungsstegen 13 bzw. an den Begrenzungskanten der Kugelbahnen 12 sind jeweils Kantenbrechungen 14, 15 erkennbar, die für den erfindungsgemäßen Herstellprozeß keine wesentliche Bedeutung haben. Koaxial zur Längs- achse A weist das Gelenkinnenteil 11 eine Durchgangsöffnung 16 mit einer inneren Wellenverzahnung 17 auf, die zum Einstecken eines antreibenden Wellenzapfens vorgesehen ist. In gleichzeitigem erfindungsgemäßen Werkzeugeingriff mit dem Gelenkinnenteil 11 ist ein erstes rotierendes Werkzeug 21 , das ein Formwerkzeug zur rotierenden Bearbeitung der Kugelbahnen 12 bildet, sowie ein zweites rotierendes Werkzeug 31 , das ein rotierendes Formwerkzeug zur Bearbeitung der Führungsstege 13 bildet, vorgesehen. Die Rotationsachse des Werkzeugs 21 ist mit R2i und die Rotationsachse des Werkzeugs 31 mit R31 bezeichnet. Jeweils senkrecht zur Richtung der Längsachse A sind zwei Achsen X2i und X31 eingezeichnet, die die Längsachse A im gleichen Punkt schneiden und auf deren Bedeutung im Zusammenhang mit der folgenden Figur eingegangen wird. Ein strichpunktiert gezeichneter bogenförmiger Pfeil P deutet eine Verstellmöglichkeit der Werkzeuge 21 , 31 im Verhältnis zum Gelenkinnenteil 11 an, wobei das Bewegungszentrum auf der Längsachse A liegt. Diese Bewegungsmöglichkeit bildet jedoch nur eine Option. Alternativ kann eine Halterung für das Gelenkinnenteil 11 drehend verstellbar ausgeführt sein.
In den Figuren 1b, 1c ist das Verfahren und die Vorrichtung nach Figur 1a in einem abgewinkelten Längsschnitt durch die Achse A und die Achsen X2i, X31 gezeigt. Das Gelenkinnenteil 11 ist mit seiner koaxial zur Längsachse A verlaufenden Durchgangsöffnung 16 mit Innenverzahnung 17 erkennbar. Eine der Kugelbahnen 12 ist im Eingriff mit dem rotierenden Werkzeug 21 dargestellt. Eine der Stegflächen 13 ist im Eingriff mit dem rotierenden Werkzeug 31 dargestellt. Die Bewegung der Werkzeuge 21 , 31 relativ zum Gelenkinnenteil 11 ist so, daß das Gelenkinnenteil 11 auf der Aufspannachse Z rein axial in Richtung des Doppelpfeils Zu verfahren wird, während die Rotationswerkzeuge 21 , 31 jeweils ausschließlich in Richtung der Doppelpfeile X12, Xi3 entlang der Achsen X2i, X31 verfahren werden. Die Achsen X2i, X31 liegen hierbei in einer gemeinsamen, radial zur Aufspannachse Z liegenden Ebene, wobei sie nach Figur 1b zusammenfallen und nach Figur 1c parallel zueinander versetzt sind. Um nach der vollständigen simultanen Bearbeitung einer Kugelbahn 12 und einer Stegfläche 13 zur Bearbeitung einer weiteren Kugelbahn und einer weiteren Stegfläche überzugehen, können die Werkzeuge 21, 31 radial zur Aufspannachse Z aus dem Eingriff mit Gelenkinnenteil 11 herausgefahren werden und dieses um die Aufspannachse Z um einen Teilungswinkel der Kugelbahnen 12 verdreht werden. Die notwen- dig erforderlichen Bewegungs- und Steuerungsarten der Vorrichtung sind damit Drehung der Aufspannung und Verschiebung der Aufspannung in Richtung Z sowie rein axiale Verschiebung der Drehachsen R2-I, R31 längs der Radialachsen X2-I, X31.
In Figur 1d ist ein Verfahren und eine Vorrichtung ähnlich Figur 1a für ein abwei- chendes Gelenkinnenteil 11 in einem abgewinkelten Längsschnitt durch die Achse A und die Achsen X21, X31 gezeigt. Das Gelenkinnenteil 11 ist in einer zweiteiligen Aufspannung 18 axial eingespannt. Das Gelenkinnenteil 11 ist mit seiner koaxial zur Längsachse A verlaufenden Durchgangsöffnung 16 erkennbar. Eine der geraden Kugelbahnen 12 ist im Eingriff mit dem rotierenden Werkzeug 21 dargestellt. Eine der Stegflächen 13 ist im Eingriff mit dem rotierenden Werkzeug 31 dargestellt. Mit strichpunktierten Linien ist der Weg der Werkzeuge 21 , 31 relativ zum Gelenkinnenteil 11 angedeutet. Die tatsächliche Bewegung ist jedoch so, daß das Gelenkinnenteil 11 auf der Aufspannachse Z rein axial in Richtung des Doppelpfeils Z11 verfahren wird, während die Rotationswerkzeuge 21 , 31 jeweils ausschließlich in Richtung der Doppelpfeile X12, X13 entlang der Achsen X21, X31 verfahren werden, ersteres hierbei nur zur Einstellung, letzteres während des gesamten Prozesses. Die Achsen X2i, X31 liegen hierbei in einer gemeinsamen, radial zur Aufspannachse Z liegenden Ebene. Um nach der vollständigen simultanen Bearbeitung einer Kugelbahn 12 und einer Stegfläche 13 zur Bearbeitung einer weiteren Kugelbahn und einer weiteren Stegflä- che überzugehen, können die Werkzeuge 21 , 31 radial zur Aufspannachse Z aus dem Eingriff mit Gelenkinnenteil 11 herausgefahren werden und dieses um die Aufspannachse Z um einen Teilungswinkel der Kugelbahnen 12 verdreht werden. Die notwendig erforderlichen Bewegungs- und Steuerungsarten der Vorrichtung sind damit Drehung der Aufspannung 18 und Verschiebung der Aufspannung 18 in Richtung Z sowie rein axiale Verschiebung der Drehachsen R21, R31 längs der Radialachsen X2-I, X31.
Wie in Figur 1a erkennbar, ist zum Kräfteausgleich eine weitgehend radial gegenüberliegende Anordnung der beiden Werkzeuge 21 , 31 günstig. Bei der hier gezeigten geradzahligen Anzahl von Kugelbahnen 12 ist eine Abweichung von diesem Ideal um einen halben Teilungswinkel der Kugelbahnen notwendig.
Sofern die mechanische Bearbeitung mehrere aufeinanderfolgende Schritte erfordert, z. B. Fräsen und Schleifen, können weitere Sätze von Werkzeugpaaren in zur Zeichnungsebene der Figur 1a parallelen Ebenen angeordnet werden, so daß das Gelenkinnenteil 11 ohne Umspannen und unter Ausnutzung der rein axialen Vorschubmöglichkeit dem oder den weiteren Werkzeugsätzen zugeführt werden kann. Auch diese Werkzeugsätze benötigen ihrerseits nur eine axiale Vorschubmöglichkeit in radialer Richtung in Bezug auf die Aufspannachse Z.
In Figur 2 ist eine abgewandelte und weiterführende Ausführungsform des in Figur 1 dargestellten Verfahrens gezeigt, wobei die Darstellung wiederum in axialer Ansicht auf die Längsachse A des Gelenkinnenteils 11 analog zu Figur 1a erfolgt. Gleiche Einzelheiten sind mit gleichen Bezugsziffern wie in der Figur 1 beschrieben, so daß auf die dortige Beschreibung Bezug genommen werden kann. Abweichend und ergänzend ist hierbei zusätzlich zum rotierenden Werkzeug 21 für eine Kugelbahn 12 ein zweites rotierendes Werkzeug 22 für eine radial gegenüberliegende Kugelbahn 12' gezeigt. Weiterhin ist zusätzlich zum Werkzeug 31 für einen Stegbereich 13 ein weiteres gleichartiges Werkzeug 32 für einen radial gegenüberliegenden Steg 13' gezeigt. Die Achsen X2i und X31 bilden hierbei einen Winkel 90°, so daß am Gelenkinnenteil 11 bei der mechanischen Bearbeitung weitgehend Kräftegleichgewicht in Bezug auf die Aufspannachse Z besteht, d. h. anders als in der Ausführung nach Figur 1 wirken keinerlei resultierende Kräfte auf die Aufspannachse Z ein. Im übrigen gilt auch hier, daß vorzugsweise die Vorrichtung so aufgebaut ist, daß das Gelenkinnenteil 11 längs der Aufspannachse Z verschiebbar und zum Wechsel zwischen einzelnen Bearbeitungsvorgängen um die Aufspannachse Z drehbar ist, während die Werkzeuge 21 , 22, 31 , 32 jeweils nur in Richtung der radial zur Achse Z liegenden Einzelachsen X2i, X22, X3L X32 verfahrbar sind.
In Figur 3 ist eine erfindungsgemäße Bearbeitung nach einer dritten Lösung darge- stellt, wobei ein Gelenkinnenteil 11 wieder in axialer Ansicht auf die Längsachse A gezeigt ist. Gleiche Einzelheiten sind mit gleichen Bezugsziffern wie in den vorangehenden Figuren bezeichnet, so daß auf die vorausgehenden Zeichnungsbeschreibungen Bezug genommen werden kann. Hierbei findet erfindungsgemäß die gleichzeitige mechanische Bearbeitung zweier Kugelbahnen 12, 12' durch zwei rotierende Werkzeuge 21 , 22 statt, die den in Figur 2 gezeigten entsprechen und in gleicher Weise in radial gegenüberliegende Kugelbahnen eingreifen. Auch hierbei erfolgt ein axialer Vorschub der Längsachse A des Gelenkinnenteils 11 entlang der Aufspannachse Z sowie zusätzlich eine Verdrehbarkeit des Gelenkinnenteils 11 um die Achse Z jeweils um den Bahnteilungswinkel (a). Demgegenüber haben die rotierend angetriebenen Werkzeuge 21 , 22 nur die Bewegungsmöglichkeit ihrer Achsen in Richtung der Doppelpfeile X12, X12' radial zur Aufspannachse Z. Ihre Bewegungsachsen X21, X22 liegen hierbei in einer gemeinsamen Ebene, d. h. speziell auf einer gemeinsamen Geraden. Gemäß dem strichpunktiert gezeichneten Pfeil P' kann auch hierbei eine relative Verstellbarkeit der Werkzeuge 21, 22 gegenüber dem Gelenkinnenteil 11 um den Bewegungsmittelpunkt A vorgesehen sein.
In Figur 4 ist eine erfindungsgemäße Bearbeitung nach einer vierten Lösung dargestellt, wobei ein Gelenkinnenteil 11 wieder in axialer Ansicht auf die Längsachse A gezeigt ist. Gleiche Einzelheiten sind mit gleichen Bezugsziffern wie in den vorange- henden Figuren bezeichnet, so daß auf die vorausgehenden Zeichnungsbeschreibungen Bezug genommen werden kann. Hierbei findet erfindungsgemäß die gleichzeitige mechanische Bearbeitung zweier Stegbereiche 13, 13' durch zwei rotierende Werkzeuge 31', 32 statt, die den in Figur 2 gezeigten entsprechen und in gleicher Weise in radial gegenüberliegende Kugelbahnen eingreifen. Auch hierbei erfolgt ein axialer Vorschub der Längsachse A des Gelenkinnenteils entlang der Aufspannachse Z sowie zusätzlich eine Verdrehbarkeit des Gelenkinnenteils um die Achse Z jeweils um den Bahnteilungswinkel (a). Demgegenüber haben die rotierend angetriebenen Werkzeuge 31', 32 nur die Bewegungsmöglichkeit ihrer Achsen in Richtung der Doppelpfeile X13, Xi3' radial zur Aufspannachse Z. Ihre Bewegungsachsen X31-, X32 liegen hierbei in einer gemeinsamen Ebene, d. h. speziell auf einer gemeinsamen Geraden. Gemäß dem strichpunktiert gezeichneten Pfeil P" kann auch hierbei eine relative Verstellbarkeit der Werkzeuge 31 ', 32 gegenüber dem Gelenkinnenteil 11 um den Bewegungsmittelpunkt A vorgesehen sein.
In Figur 5 ist eine weiterführende Ausführungsform eines erfindungsgemäßen Verfahrens gezeigt, wobei hier das Gelenkinnenteil 11 vier jeweils paarweise zueinander parallel verlaufende Kugelbahnen 12-ι, 122 umfaßt, die erste breitere Stegbereiche 13i bilden, die jeweils zwischen zwei Paaren liegen, und zweite schmalere Stegbereiche 132 bilden, die jeweils zwischen den zwei Bahnen 121 ( 122 eines Paares liegen. Hierbei werden jeweils die Bahnen 12i, 122 eines Paares von zwei rotierenden Werkzeugen 23, 24 zur Bahnbearbeitung bearbeitet, die eine gemeinsame Drehachse R23 haben und in einer gemeinsamen Halterung 25 drehend antreibbar gehalten sind. Die Bewegungsart der Halterung 25 und damit der Werkzeuge 23, 24 ist radial zur Längsachse A des Gelenkinnenteils bzw. zur Aufspannachse Z in Richtung des Radialstrahls X23 zu verstehen. Die Stegbereiche 13-ι, 132 werden jeweils von einem rotierenden Werkzeug 33 bearbeitet, das eine Drehachse R33 hat und in einer Halterung 34 drehend antreibbar aufgenommen ist. Die Bewegung der Halterung 34 und damit des Werkzeuges 33 erfolgt ebenfalls radial zur Längsachse A des Gelenkinnenteils 11 und damit zur Aufspannachse in Richtung des Radialstrahls X33. Auch hierbei liegen die Achsen R23, R33 bevorzugt in einer gemeinsamen Ebene. Mit einem strichpunktiert dargestellten Pfeil P'" ist eine zusätzliche relative Verstellbarkeit der Halterung 34 gegenüber der Halterung 25 dargestellt, mit der diese von der Bearbei- tung eines Stegbereiches 13i (wie dargestellt) zur Bearbeitung eines Stegbereiches 132 um das Bewegungszentrum A verstellt werden kann, ohne daß eine Verdrehung des Werkstückes um seine Aufspannachse erfolgen muß. Erst nachdem die Bearbeitung von zwei Stegbereichen 13-t, 132 zumindest teilweise simultan mit der Bearbeitung der Bahnen 12i, 122 abgeschlossen ist, wird das Werkstück 11 um seine Auf- spannachse um den Teilungswinkel zwischen den Bahnpaaren verdreht, in diesem Fall also jeweils um 90°. Die Halterung 34 wird hierbei wieder in die Ausgangsposition zurückgeschwenkt. Alternativ kann auch bei festgehaltenem Werkstück 11 eine gemeinsame Verstellung beider Halterungen 25, 34 relativ zu diesem um das Bewe- gungszentrum A erfolgen.
Abwandlungen des vorstehend beschriebenen Verfahrens sind möglich, beispielsweise auch die ergänzende Ausgestaltung mit zwei Werkzeugen für die simultane Bearbeitung zweier Stegbereiche, die dann jedoch verschiedene Rotationsachsen aufweisen müssen.
Bezugszeichenliste
11 Gelenkinnenteil
12 Kugelbahn
13 Führungssteg / Stegfläche
14 Kantenbrechung
15 Kantenbrechung
16 Durchgangsöffnung
17 Verzahnung
18 Aufspannung
21 Werkzeug
22 Werkzeug
23 Werkzeug
24 Werkzeug
25 Halterung
31 Werkzeug
32 Werkzeug
33 Werkzeug
34 Halterung
A Längsachse
Z Aufspannachse
R Drehachse
X Radialachse

Claims

Patentansprüche
1. Verfahren zum Bearbeiten von Gelenkinnenteilen (11) von Kugelgleichlaufdrehgelenken, die eine Längsachse (A) aufweisen und zumindest eine Führungsfläche umfassen, mittels derer das Gelenkinnenteil (11) in einen Kugelkäfig umlaufend winkelbeweglich geführt ist, und die eine Mehrzahl von über dem Umfang der Führungsfläche verteilten Kugelbahnen (12) aufweisen, die die Führungsfläche in eine entsprechende Mehrzahl von Führungsstegen (13) teilen und in denen drehmomentübertragende Kugeln längsverschieblich gehalten werden können,
dadurch gekennzeichnet,
daß jeweils zumindest eine Kugelbahn (12) und zumindest ein Führungssteg (13) simultan mechanisch bearbeitet werden.
2. Verfahren nach Anspruch 1 ,
dadurch gekennzeichnet,
daß bei ungeradzahligen Kugelbahnen (12) und Führungsstegen (13) jeweils eine Kugelbahn (12) und ein radial gegenüberliegender Führungssteg (13) bearbeitet werden.
3. Verfahren nach Anspruch 1 ,
dadurch gekennzeichnet,
daß bei geradzahligen Kugelbahnen (12) und Führungsstegen (13) jeweils eine Kugelbahn (12) und ein der radial gegenüberliegenden Kugelbahn benachbarter Führungssteg (13) simultan bearbeitet werden.
4. Verfahren nach einem der Ansprüche 1 bis 3,
dadurch gekennzeichnet,
daß jeweils zwei Kugelbahnen (12) und zwei Führungsstege (13) simultan bearbeitet werden.
5. Verfahren nach einem der Ansprüche 1 bis 3,
dadurch gekennzeichnet,
daß jeweils zwei - insbesondere in zueinander parallelen Ebenen liegende - Kugelbahnen (12) gleichzeitig in Längsrichtung synchron und zumindest teilweise simultan dazu zumindest ein Führungssteg (13) bearbeitet wird.
6. Verfahren nach Anspruch 5,
dadurch gekennzeichnet,
daß jeweils zwei in parallelen Ebenen liegende Kugelbahnen (12) mit gemeinsam angetriebenen Werkzeugen (23, 24) bearbeitet werden.
7. Verfahren zum Bearbeiten von Gelenkinnenteilen (11) von Kugelgleichlaufdrehgelenken, die eine Längsachse (A) aufweisen und zumindest eine Führungsfläche umfassen, mittels derer das Gelenkinnenteil (11) in einen Kugelkä- fig umlaufend winkelbeweglich geführt ist, und die eine Mehrzahl von über den Umfang der Führungsfläche verteilten Kugelbahnen (12) aufweisen, die die Führungsfläche in eine entsprechende Mehrzahl von Führungsstegen (13) teilen und in denen drehmomentübertragende Kugeln längsverschieblich gehalten werden können,
dadurch gekennzeichnet,
daß zumindest jeweils zwei Kugelbahnen (12) simultan in Längsrichtung mechanisch bearbeitet werden.
8. Verfahren zum Bearbeiten von Gelenkinnenteilen (11) von Kugelgleichlaufdrehgelenken, die eine Längsachse (A) aufweisen und zumindest eine Führungsfläche umfassen, mittels derer das Gelenkinnenteil (11) in einen Kugelkäfig umlaufend winkelbeweglich geführt ist, und die eine Mehrzahl von über den Umfang der Führungsfläche verteilten Kugelbahnen (12) aufweisen, die die Führungsfläche in eine entsprechende Mehrzahl von Führungsstegen (13) teilen und in denen drehmomentübertragende Kugeln längsverschieblich gehalten werden können,
dadurch gekennzeichnet,
daß zumindest jeweils zwei Führungsstege (13, 13') simultan in Längsrichtung mechanisch bearbeitet werden.
9. Verfahren nach einem der Ansprüche 7 oder 8,
dadurch gekennzeichnet,
daß bei ungeradzahligen Kugelbahnen (12) und Führungsstegen (13) jeweils eine erste Kugelbahn (12) bzw. Stegfläche (13) und die der radial gegenüberliegenden Stegfläche bzw. Kugelbahn benachbarte zweite Kugelbahn (12') bzw. Führungssteg (13') simultan bearbeitet werden.
10. Verfahren nach einem der Ansprüche 7 oder 8,
dadurch gekennzeichnet,
daß bei geradzahligen Kugelbahnen (12) und Führungsstegen (13) jeweils zwei radial gegenüberliegende Kugelbahnen (12, 12') bzw. Führungsstege (13, 13') simultan bearbeitet werden.
11. Verfahren nach einem der Ansprüche 1 bis 10,
dadurch gekennzeichnet,
daß die Kugelbahnen (12) mit rotierenden Werkzeugen (21 , 22, 23, 24) bearbeitet werden, deren Drehachsen (R) die Längsachse (A) des Gelenkinnenteils (11) senkrecht kreuzen und deren Mittelpunkt in relativ zum Gelenkinnenteil (11) durch die Längsachse (1 ) verlaufenden Radialebenen (X) geführt wird.
12. Verfahren nach einem der Ansprüche 1 bis 10,
dadurch gekennzeichnet,
daß die Kugelbahnen (12) mit rotierenden Werkzeugen bearbeitet werden, deren Drehachse im wesentlichen radial zur Längsachse (A) des Gelenkinnenteils (11) ausgerichtet ist, wobei die Drehachse relativ zum Gelenkinnenteil (11) in radialen Ebenen durch die Längsachse (A) des Gelenkinnenteils (11) geführt wird, (ohne Figur)
13. Verfahren nach einem der Ansprüche 1 bis 12,
dadurch gekennzeichnet, daß die Führungsstege (13) mit rotierenden Werkzeugen (31 , 32, 33) bearbeitet werden, deren Drehachse (R) die Längsachse (A) des Gelenkinnenteils senkrecht kreuzt und deren Mittelpunkt relativ zum Gelenkinnenteil (12) in durch die Längsachse (A) des Gelenkinnenteils (11) verlaufenden Radialebenen geführt wird.
14. Verfahren nach Anspruch 13,
dadurch gekennzeichnet,
daß die Führungsstege (13) mit rotierenden Werkzeugen bearbeitet werden, deren Mittelpunkt relativ zum Gelenkinnenteil (11) zusätzlich Schwenkbewegungen um dessen Längsachse (A) ausführt.
15. Vorrichtung zum Bearbeiten von Gelenkinnenteilen (11) von Kugelgleichlaufdrehgelenken, die eine Längsachse (A) aufweisen und zumindest eine Führungsfläche umfassen, mittels derer das Gelenkinnenteil (11) in einem Kugelkäfig umlaufend winkelbeweglich geführt ist, und die eine Mehrzahl von über dem Umfang der Führungsfläche verteilten Kugelbahnen (12) aufweisen, die die Führungsfläche in eine entsprechende Mehrzahl von Führungsstegen (13) teilen und in denen drehmomentübertragende Kugeln längsverschieblich gehalten werden können,
dadurch gekennzeichnet,
daß sie eine Aufspannung für ein Gelenkinnenteil (11) und zumindest zwei rotierende Werkzeuge (21 , 31) zum simultanen Bearbeiten zumindest einer Kugelbahn (12) und zumindest eines Führungssteges (13) aufweist.
16. Vorrichtung zum Bearbeiten von Gelenkinnenteilen (11) von Kugelgleichlaufdrehgelenken, die eine Längsachse (A) aufweisen und zumindest eine Führungsfläche umfassen, mittels derer das Gelenkinnenteil (11) in einem Kugelkäfig umlaufend winkelbeweglich geführt ist, und die eine Mehrzahl von über dem Umfang der Führungsfläche verteilten Kugelbahnen (12) aufweisen, die die Führungsfläche in eine entsprechende Mehrzahl von Führungsstegen (13) teilen und in denen drehmomentübertragende Kugeln längsverschieblich gehalten werden können,
dadurch gekennzeichnet,
daß sie eine Aufspannung für ein Gelenkinnenteil (11) und zumindest zwei rotierende Werkzeuge (21 , 22) zum simultanen Bearbeiten zweier Kugelbahnen (12, 12') in Längsrichtung aufweist.
17. Vorrichtung zum Bearbeiten von Gelenkinnenteilen (11) von Kugelgleichlaufdrehgelenken, die eine Längsachse (A) aufweisen und zumindest eine Führungsfläche umfassen, mittels derer das Gelenkinnenteil (11) in einem Kugelkäfig umlaufend winkelbeweglich geführt ist, und die eine Mehrzahl von über dem Umfang der Führungsfläche verteilten Kugelbahnen (12) aufweisen, die die Führungsfläche in eine entsprechende Mehrzahl von Führungsstegen (13) teilen und in denen drehmomentübertragende Kugeln längsverschieblich gehalten werden können,
dadurch gekennzeichnet,
daß sie eine Aufspannung für ein Gelenkinnenteil (11) und zumindest zwei rotierende Werkzeuge (31 , 32) zum simultanen Bearbeiten zweier Führungsstege (13, 13') in Längsrichtung aufweist.
18. Vorrichtung nach einem der Ansprüche 15 bis 17,
dadurch gekennzeichnet,
daß die Aufspannung für ein Gelenkinnenteil (11) zumindest Vorschubmittel für den Vorschub in Längsrichtung (Z) des Gelenkinnenteils aufweist und daß die zumindest zwei rotierenden Werkzeuge Vorschubmittel für einen Vorschub je- weils ausschließlich radial zur Längsachse des Gelenkinnenteils aufweisen.
19. Vorrichtung nach einem der Ansprüche 15 bis 18,
dadurch gekennzeichnet,
daß die Drehachsen (R) aller simultan mit den mit dem Gelenkinnenteil (11) in Eingriff befindlichen drehenden Werkzeuge in einer gemeinsamen Ebene liegen.
20. Vorrichtung nach Anspruch 19,
dadurch gekennzeichnet,
daß die Drehachsen (R) der rotierenden Werkzeuge in zumindest zwei zueinander parallelen Ebenen liegen, wobei insbesondere Werkzeuge zum Abziehen der Führungsstege in einer zweiten gemeinsamen Ebene liegen.
21. Vorrichtung nach einem der Ansprüche 15 bis 20,
dadurch gekennzeichnet,
daß die Aufspannung des Gelenkinnenteils (11) zusätzlich über Verstellmittel zur drehenden Verstellung der Aufspannung um die Längsachse (A) des Gelenkinnenteils (11) verfügt.
22. Vorrichtung nach einem der Ansprüche 15 bis 21 ,
dadurch gekennzeichnet,
daß die rotierenden Werkzeuge (21 , 22, 23, 24) für die Kugelbahnen (12) Scheibenwerkzeuge sind, deren Drehachsen die Längsachse (A) des Gelenkinnenteils (11) mit Abstand kreuzen.
23. Vorrichtung nach einem der Ansprüche 15 bis 21 ,
dadurch gekennzeichnet,
daß die rotierenden Werkzeuge für die Kugelbahnen Fingerwerkzeuge sind, deren Drehachsen im wesentlichen radial zur Längsachse (A) des Gelenkinnenteils (11) ausgerichtet sind.
24. Vorrichtung nach einem der Ansprüche 15 bis 23,
dadurch gekennzeichnet,
daß die rotierenden Werkzeuge (31 , 32, 33) für die Führungsstege (13) Scheibenwerkzeuge sind, deren Drehachsen die Längsachse (A) des Gelenkinnenteils (11) mit Abstand kreuzen.
25. Vorrichtung nach einem der Ansprüche 15 bis 24,
dadurch gekennzeichnet,
daß die Aufspannung für das Gelenkinnenteil (11) letzteres axial einspannt.
26. Vorrichtung nach einem der Ansprüche 15 bis 25,
dadurch gekennzeichnet,
daß Verstellmittel zur drehenden Verstellung der drehenden Werkzeuge um die Längsachse (A) des Gelenkinnenteils (11) vorgesehen sind.
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