Verzugskompensation von Wälzlagerringen durch Festwalzen Translated title: Compensation of distortion by deep rolling of bearing rings

Kurzfassung

In der Herstellung dünnwandiger Bauteile wie z. B. von Wälzlagerringen treten an verschiedenen Prozessschritten unerwünschte Maβ- und Formänderungen auf. Die Korrektur des Verzugs bedingt erhöhte Aufmaβe bei der kostenintensiven Hartbearbeitung durch Schleifen oder Honen.

Die Arbeiten des Sonderforschungsbereichs 570 „Distortion Engineering“ zielen sowohl auf eine prozessübergreifende Betrachtung des Verzugs als auch auf die Verzugsbeherrschung in einzelnen Prozessschritten ab. In den hier vorgestellten Arbeiten wird der neue Ansatz verfolgt, einspannungsbedingte Biegelastspannungen durch Festwalzen in der Randschicht dünnwandiger Ringe zu speichern und somit auftretende Formabweichungen zu kompensieren. Es wird gezeigt, dass eine gewünschte Formänderung durch Variation von Einspannlage, Festwalzkraft sowie Spannkraft reproduzierbar erzielt werden kann und demnach ein hohes Potenzial zur Verzugskompensation besteht.

Abstract

The production of thin-walled components such as bearing rings comes along with the risk of inducing deviations in shape and in dimension (distortion). The collaborative research center 570 “Distortion Engineering” investigates the distortion along the production line as well as the control and compensation of undesired deviations in single process steps. The presented experiments aim at inducing residual stresses by a deep rolling process in order to allow for the compensation of shape deviations. By a specific clamping strategy, a transfer of bending stresses in a targeted value was realized to utilize the known distortion potential of inhomogeneous residual stresses for affecting the shape in a desired way. It is shown, that varying the clamping position, the deep rolling force or the clamping force carries the potential for manipulating the component's shape significantly. Consequently, deep rolling is a promising alternative for the compensation of distortion.