DE102009009019B3

DE102009009019B3 - Method for producing a cylindrical hollow body with a small wall thickness, in particular a hollow shaft

Info

Publication number: DE102009009019B3
Application number: DE102009009019A
Authority: DE
Inventors: Stefan Beetz; Karsten Schulz
Original assignee: PNP automotive GmbH
Current assignee: PNP automotive GmbH
Priority date: 2009-02-16
Filing date: 2009-02-16
Publication date: 2010-06-02
Anticipated expiration: 2029-02-17
Also published as: WO2010092173A1

Abstract

Um ein gattungsgemäßes Verfahren zur Herstellung eines Hohlkörpers zu vereinfachen und gleichzeitig die Formfehler, die Maßhaltigkeit und die Qualität der Funktionsflächen zu verbessern, wird vorgeschlagen, dass die zylindrische Innenfläche des Rohlings auf ein, ein Materialausdehnungsmaß berücksichtigendes Bearbeitungsmaß vorgefertigt und die zylindrische Außenfläche des Rohlings ebenfalls auf ein, ein Materialausdehnungsmaß berücksichtigendes Bearbeitungsmaß zerspant werden und der so vorbearbeitete Hohlkörper abschließend durch ein Diffusionsverfahren gehärtet wird, wobei jedes Bearbeitungsmaß so gewählt wird, dass sich das Fertigmaß des Hohlkörpers durch die eintretende Materialausdehnung während des Diffusionsverfahrens einstellt.In order to simplify a generic method for producing a hollow body and at the same time to improve the dimensional errors, the dimensional accuracy and the quality of the functional surfaces, it is proposed that the cylindrical inner surface of the blank prefabricated on a, a material expansion dimension taking into account Bearbeitungsmaß and the cylindrical outer surface of the blank also on a machining dimension taking into account a degree of material expansion is machined and the hollow body thus pre-finished is finally hardened by a diffusion method, wherein each machining dimension is selected such that the finished dimension of the hollow body is adjusted by the material expansion during the diffusion process.

Description

Die Erfindung bezieht sich auf ein Herstellungsverfahren für einen zylindrischen Hohlkörper mit geringer Wandstärke, der zu einem Rohling vorgefertigt, zerspant und gehärtet wird.The The invention relates to a manufacturing method for a cylindrical hollow body with low wall thickness, which is prefabricated into a blank, machined and hardened.

Derartige Verfahren zur Herstellung der unterschiedlichsten Hohlkörper werden in allen Bereichen des Maschinenbaus angewendet.such Process for the preparation of a wide variety of hollow body applied in all areas of mechanical engineering.

Ein Hohlkörper ist beispielsweise die zylindrische Hohlwelle einer elektromechanischen Lenkeinrichtung eines Kraftfahrzeuges, die einerseits als Rotorwelle des Elektromotors dient und die andererseits die Lenkwelle der mechanischen Lenkeinheit aufnimmt. Diese Hohlwelle besitzt beispielsweise eine Länge von 150 mm, einen Außendurchmesser von etwa 36 mm und einen Innendurchmesser von etwa 32 mm. Daraus ergibt sich eine Wandstärke von etwa 2 mm. Einerseits ihrer Länge ist die Hohlwelle zu einem Bund aufgeweitet. Der Innendurchmesser der Hohlwelle muss eine hohe Forderung von 0,1 mm in seiner Form erfüllen, während der Außendurchmesser der Hohlwelle nur 0,012 mm oder besser in der Form abweichen darf und die äußere Zylinderfläche obendrein eine sehr hohe Oberflächenqualität von bis zu Rz 6,3 in der Toleranzgruppe IT 6 bzw. IT 7 aufweisen muss.One hollow body For example, the cylindrical hollow shaft of an electromechanical Steering device of a motor vehicle, on the one hand as a rotor shaft the electric motor is used and the other hand, the steering shaft of the mechanical Steering unit receives. This hollow shaft has, for example, a length of 150 mm, an outer diameter of about 36 mm and an inner diameter of about 32 mm. It results a wall thickness of about 2 mm. On the one hand of its length, the hollow shaft is one Bund expanded. The inside diameter of the hollow shaft must be high To meet requirement of 0.1 mm in its shape while the outside diameter the hollow shaft may deviate only 0.012 mm or better in shape and the outer cylindrical surface on top of that a very high surface quality from to to Rz 6.3 in the tolerance group IT 6 or IT 7 must have.

Die Herstellung dieser Hohlwelle in der herkömmlichen Weise geht von einem Werkstück aus, das von einem entsprechenden Stangenmaterial auf die erforderliche Länge geschnitten ist oder das auf dem Wege der Umformung geschaffen wurde. In beiden Fällen wird das Ausgangswerkstück mit entsprechendem Aufmaß gefertigt, um eine nachfolgende zerspanerische Bearbeitung zu ermöglichen. Das Ausgangswerkstück wird dann im Innen- und Außendurchmesser grob bearbeit, wobei wieder ein Bearbeitungsaufmaß für eine abschließende Feinbearbeitung wie zum Beispiel dem Schleifen berücksichtigt wird. Nach der Grobbearbeitung wird das Werkstück gehärtet und abschließend zunächst der Innendurchmesser und dann der Außendurchmesser auf das Fertigmaß geschliffen.The Production of this hollow shaft in the conventional way goes from one workpiece from that of a corresponding bar stock to the required Cut length or created by way of forming. In both make becomes the starting workpiece manufactured with appropriate oversize, to allow subsequent machining. The starting work becomes then in the inner and outer diameter rough machining, again a machining allowance for a final finishing such as grinding is considered. After roughing the workpiece is hardened and finally first the inner diameter and then the outer diameter ground to the finished size.

Mit dieser Bearbeitungsfolge werden die geforderten Genauigkeiten in der Form, in der Güte und im Maß realisiert. Dieses Herstellungsverfahren ist aber auf Grund der langen Bearbeitungszeiten und der vielen Umrüstzeiten sehr aufwendig und damit teuer, wobei die Kosten durch den hohen Verschleiß der Schleifwerkzeuge noch erheblich gesteigert werden. Das disqualifiziert dieses Verfahren für die Herstellung der in Rede stehenden Hohlkörper aus Kostengründen.With This processing sequence will be the required accuracies in the form, in kindness and realized in measure. However, this manufacturing process is due to the long processing times and the many changeover times very expensive and therefore expensive, the cost of the high Wear the Abrasive tools can be significantly increased. That disqualified this procedure for the production of the subject hollow body for cost reasons.

Allgemein bekannt ist auch ein Herstellungsverfahren, bei dem ein aus einem Stangenmaterial abgetrenntes oder aus einem Uniformteil bestehendes Ausgangswerkstück auf ein Fertigmaß zerspant und anschließend durch ein Nitrierverfahren gehärtet wird. Dieses Verfahren ist für eine Vielzahl von Werkstücken anwendbar und dabei relativ einfach und in seinen Kosten sehr sparend. Das Verfahren ist aber immer dann ungeeignet, wenn es sich um dünnwandige Werkstücke mit erhöhten Anforderungen an den Formfehler, an die Maßgenauigkeit und die Qualität der Oberflächen handelt, weil die Dünnwandigkeit bei der Werkstückspannung zu Formfehlern führt oder bereits vorhandene Formfehler verstärkt und weil die geforderte Maßgenauigkeit und die geforderte Qualität der Oberfläche durch das herkömmliche Spanverfahren nicht erreicht werden können.Generally Also known is a manufacturing method in which one of a Bar material separated or consisting of a uniform part Starting workpiece machined to a finished size and subsequently is cured by a nitriding process. This procedure is for a variety of workpieces applicable and relatively simple and very economical in its cost. However, the method is always unsuitable when it comes to thin-walled workpieces with increased Requirements for dimensional error, dimensional accuracy and surface quality, because the thin walledness at the workpiece clamping leads to form errors or already existing form errors amplified and because the required dimensional accuracy and the required quality the surface by the conventional Span method can not be achieved.

Aus AT 316 221 B ist ein Pumpenelement für Brennstoffeinspritzpumpen und Verfahren zur Herstellung desselben bekannt. Hierbei ist bekannt, daß Pumpenelement aus Stahl herzustellen, wobei dieses aus nitrierbaren Gußstahl besteht und vor dem Nitrieren die dem Pumpenkolben aufnehmende Bohrung geschliffen wird.Out AT 316 221 B For example, a pump element for fuel injection pumps and methods of manufacturing the same is known. It is known that the pump element made of steel, which consists of nitrierbaren cast steel and before the nitriding the pump piston receiving bore is ground.

DE 647 763 A offenbart ein Verfahren zum Härten von Gegenständen aus berylliumfreien Stahllegierungen, wobei aus einer durch Nitrieren an der Oberfläche und durch Ausscheidungshärtung bei Nitriertemperatur in kernhärtungsfähigen Stahllegierunng hergestellte Gegenstände von hoher Temperatur in Wasser, Öl oder Luft abgekühlt, darauf bearbeitet und anschließend dem Nitrier- und Ausscheidungshärtungsprozess unterworfen werden. DE 647 763 A discloses a method for hardening articles from beryllium-free steel alloys, wherein cooled articles of high temperature in water, oil or air cooled by surface nitriding and precipitation hardening at nitriding temperature in core hardenable steel alloy are processed thereon and then subjected to the nitriding and precipitation hardening process become.

EP 0 070 409 B1 zeigt ferner ein Verfahren und Einrichtung zum Induktionshärten länglicher dünnwandiger Werkstücke, die eine Bohrung mit in Axialrichtung zumindest auf Teilbereichen gleichmäßiger Querschnittsformen aufweisen, wobei zum Härten der Innenfläche der Bohrung mit einer vorbestimmten Einhärtetiefe und auf mindestens einen Teilbereich der Innenfläche eine der Querschnittsform der Bohrung angepasste Induktorvorrichtung und Erhitzen der Innenfläche axial durch die Bohrung hindurch geführt wird. EP 0 070 409 B1 Further, there is provided a method and apparatus for induction hardening elongated thin walled workpieces having a bore at least on portions of uniform cross sectional shapes, wherein for hardening the inner surface of the bore at a predetermined hardening depth and at least a portion of the inner surface an inductor device adapted to the cross sectional shape of the bore and heating the inner surface axially through the bore.

Der Erfindung liegt daher die Aufgabe zu Grunde, das gattungsgemäße Verfahren zur Herstellung eines Hohlkörpers zu vereinfachen und gleichzeitig die Formfehler, die Maßhaltigkeit und die Qualität der Funktionsflächen zu verbessern.Of the The invention is therefore based on the object, the generic method for producing a hollow body to simplify and at the same time the dimensional error, the dimensional accuracy and the quality the functional surfaces to improve.

Diese Aufgabe wird dadurch gelöst, dass die zylindrische Innenfläche des Rohlings auf ein, ein Materialausdehnungsmaß berücksichtigendes Bearbeitungsmaß spanend bearbeitet wird und die zylindrische Außenfläche des Rohlings ebenfalls auf ein, ein Materialausdehnungsmaß berücksichtigendes Bearbeitungsmaß zerspant wird und der so vorbearbeitete Hohlkörper abschließend durch ein Diffusionsverfahren gehärtet wird, wobei jedes Bearbeitungsmaß so gewählt wird, dass sich das Fertigmaß des Hohlkörpers durch die ein-tretende Materialausdehnung während des Diffusionsverfahren einstellt.This object is achieved in that the cylindrical inner surface of the blank is machined to a processing dimension taking into account a Materialausdehnungsmaß and the cylindrical outer surface of the blank is also machined to a, a material expansion dimension Bearbeitungsmaßendes Bearbeitungsmaß and thus pre-machined hollow body finally by a diffuser hardened onsverfahren, wherein each processing dimension is selected so that adjusts the finished size of the hollow body by the on-entering material expansion during the diffusion process.

Das neue Verfahren beseitigt die genannten Nachteile des Standes der Technik. So liegt der besondere Vorteil darin, dass einerseitig erhebliche Fertigungskosten eingespart und andererseits eine sehr hohe Formgenauigkeit und eine sehr hohe Oberflächengüte erreicht wird, so wie es sonst nur mit den aufwendigen Verfahren des Standes der Technik erreicht wird. Dadurch wird es möglich, auch sehr dünnwandige Hohlkörper in dieser Qualität zu fertigen. Das erweitert das Anwendungsgebiet des neuen Herstellungsverfahrens.The new method eliminates the disadvantages of the prior Technology. So the particular advantage is that one-sided saved considerable production costs and on the other hand a very high dimensional accuracy and a very high surface quality is achieved, as it is otherwise achieved only with the elaborate methods of the prior art becomes. This will make it possible also very thin-walled hollow body in this quality to manufacture. This broadens the field of application of the new manufacturing process.

Das ist in erster Linie darauf zurückzuführen, dass eine genaueste Innenbearbeitung erfolgt, eine spannungsfreie Werkstückaufnahme vorgenommen wird und ein schlichtendes Zerspanungsverfahren eingesetzt wird.The is primarily due to the fact that a most accurate internal machining takes place, a stress-free workpiece holder is made and used a simple cutting process becomes.

Zweckdienliche Ausgestaltungen ergeben sich aus den Unteransprüchen 2 bis 12.Expedient embodiments emerge from the subclaims 2 to 12 ,

Die Erfindung soll anhand eines Ausführungsbeispieles näher erläutert werden. Dazu zeigen:The Invention is based on an embodiment be explained in more detail. To show:

1: eine zylindrische Hohlwelle in der Draufsicht und 1 a cylindrical hollow shaft in plan view and

2: die zylindrische Hohlwelle in der Seitenansicht. 2 : the cylindrical hollow shaft in side view.

Die Hohlwelle nach den beiden 1 und 2 besteht aus einem zylindrischen Teil 1 und einem im Innendurchmesser und einem aufgeweiteten Bund 2 mit einem Durchmesserverhältnis von 47 mm zu 40 mm. Der zylindrische Teil 1 besitzt beispielsweise eine Länge von 146 mm, einen Außendurchmesser von etwa 36 mm und einen Innendurchmesser von etwa 32 mm, woraus sich eine Wandstärke von etwa 2 mm ergibt. An dem zylindrischen Teil 1 bestehen hohe Anforderungen an die Fertigungsgenauigkeit. So darf der Innendurchmesser des zylindrischen Teils 1 nur eine Formabweichung von 0,1 mm aufweisen, während der Außendurchmesser des zylindrischen Teils 1 nur 0,012 mm in der Form abweichen darf. Für die äußere Zylinderfläche des zylindrischen Teils 1 werden obendrein eine sehr hohe Oberflächenqualität von höchstens Rz 6,3 in der Toleranzgruppe IT 6 bzw. IT 7 gefordert. Die Herstellung dieser Hohlwelle geht von einem Rohling aus, der aus einem Stangenmaterial mit einem Nenndurchmesser von etwa 36 mm plus einem Materialausdehnungsmaß auf die erforderliche Länge von etwa 175 mm geschnitten wurde und der an einem Ende auf dem Wege der Umformung zu dem Bund 2 mit seinem Außendurchmesser von 47 mm aufgeweitet wird.The hollow shaft after the two 1 and 2 consists of a cylindrical part 1 and an inside diameter and a flared waistband 2 with a diameter ratio of 47 mm to 40 mm. The cylindrical part 1 For example, has a length of 146 mm, an outer diameter of about 36 mm and an inner diameter of about 32 mm, resulting in a wall thickness of about 2 mm. On the cylindrical part 1 There are high demands on the production accuracy. So may the inner diameter of the cylindrical part 1 have only a shape deviation of 0.1 mm, while the outer diameter of the cylindrical part 1 only 0.012 mm may deviate in shape. For the outer cylindrical surface of the cylindrical part 1 On top of that, a very high surface quality of at most Rz 6.3 in the tolerance group IT 6 or IT 7 is required. The manufacture of this hollow shaft is based on a blank cut from a rod material having a nominal diameter of about 36 mm plus a material expansion dimension to the required length of about 175 mm and at one end by way of forming into the collar 2 with its outer diameter of 47 mm is widened.

Die Herstellung dieser Hohlwelle kann aber auch von einem Rohling ausgehen, der aus einem Stangenmaterial mit einem Nenndurchmesser von etwa 47 mm auf die erforderliche Länge von etwa 175 mm geschnitten wird und dessen zylindrischer Teil 1 in seinem Außendurchmesser auf etwa 36 plus einen Materialausdehnungsmaß abgearbeitet wird.However, the production of this hollow shaft can also start from a blank, which is cut from a rod material with a nominal diameter of about 47 mm to the required length of about 175 mm and the cylindrical part 1 in its outer diameter is processed to about 36 plus a material expansion measure.

Die Herstellung dieser Hohlwelle kann aber alternativ auch von einem Rohling ausgehen, der auf dem Wege der Umformung geschaffen wurde. Dabei wird gewährleistet, dass der Innendurchmesser des zylindrischen Teils 1 das Nennmaß in der geforderten Maßgenauigkeit und der geforderten Formabweichung erhält. Zur Erreichung des zulässigen geringen Formfehlers werden alle herkömmlichen Möglichkeiten zur Erreichung einer Spannungsfreiheit oder einer Spannungsarmut des Materials angewendet, wie es beispielsweise eine stufenweise Umformung bietet. Hilfsweise kann der umgeformte Rohling im Innendurchmesser seines zylindrischen Teils 1 auch kalibriert werden.Alternatively, the production of this hollow shaft can also start from a blank which has been created by way of deformation. This ensures that the inner diameter of the cylindrical part 1 receives the nominal dimension in the required dimensional accuracy and the required shape deviation. In order to achieve the permissible low shape error, all conventional options for achieving freedom from stress or low stress of the material are used, as it offers, for example, a stepwise transformation. Alternatively, the deformed blank in the inner diameter of its cylindrical portion 1 also be calibrated.

Zur Gewährleistung der erforderlichen Formgenauigkeit ist es weiterhin alternativ und hilfsweise möglich, die umgeformte Hohlwelle im Innendurchmesser zu räumen.to warranty the required dimensional accuracy it is still alternative and alternatively possible, To clear the deformed hollow shaft in the inner diameter.

Nach dieser Vorfertigung wird die Außenfläche des zylindrischen Teils 1 durch ein geeignetes Verfahren zerspant, wofür in erster Linie das Drehen in Frage kommt. Dazu wird der zylindrische Teil 1 in besonderer Weise mit seinem Innendurchmesser auf einen Spanndorn aufgenommen, der mindestens zwei radiale Spannebenen 3 aufweist. Diese Spannebenen 3 sind in ihrer Anzahl und in ihren Abstanden zueinander so gewählt, dass die innen eingeleiteten Spannkräfte keine störende Durchbiegung des zylindrischen Teils 1 bewirken. Der Spanndorn ist obendrein so gestaltet, dass er in jeder Spannebene 3 mehrere Spannpunkte 4 aufweist, die die Spannkräfte des Spanndorns nur punktweise auf den zylindrischen Teil 1 der Hohlwelle übertragen. In idealer Weise sind die Spannpunkte 4 gleichmäßig am Umfang der Innenfläche des zylindrischen Teils 1 verteilt angeordnet. Die innere Hufspannung in dieser Art ermöglicht eine Aufnahme der Hohlwelle, die eine Verformung des zylindrischen Teils 1 durch den Spanndorn ausschließt.After this prefabrication becomes the outer surface of the cylindrical part 1 machining by a suitable method, which primarily involves turning. This is the cylindrical part 1 accommodated in a special way with its inner diameter on a mandrel having at least two radial clamping planes 3 having. These span levels 3 are chosen in their number and in their distances from each other so that the internally introduced clamping forces no disturbing deflection of the cylindrical part 1 cause. The mandrel is on top of that designed to be in every clamping plane 3 several clamping points 4 having the clamping forces of the mandrel only pointwise on the cylindrical part 1 transmitted to the hollow shaft. Ideally, the clamping points 4 evenly around the circumference of the inner surface of the cylindrical part 1 arranged distributed. The internal hoof tension in this way allows a reception of the hollow shaft, the deformation of the cylindrical part 1 excludes by the mandrel.

In dieser Hufspannung wird die zylindrische Außenfläche des zylindrischen Teils 1 bearbeitet. Zur Gewährleistung der geringen Oberflächenrauhigkeit von Rz 6,3 und der engen Toleranzgruppe IT 6 bzw. IT 7 wird ein besonderes Drehverfahren oder ein besonderes Drehwerkzeug ausgewählt. So ist beispielsweise das Rotationsdrehverfahren geeignet, wie es aus der deutschen Patentschrift DE 10 2004 026 675 B3 bekannt geworden ist. Dieses Rotationsdrehverfahren ist dadurch gekennzeichnet, dass der Drehmeißel die Form eines Walzenfräsers besitzt und in eine kreisbogenförmige und entgegen der Drehrichtung des Werkstückes gerichtete Bewegung versetzt wird. Dieses Verfahren ermöglicht eine sehr glatte Oberfläche mit sehr geringen Rautiefen, wie sie sonst nur mit dem Schleifen erreichbar sind.In this hoof tension becomes the cylindrical outer surface of the cylindrical part 1 processed. To ensure the low surface roughness of Rz 6.3 and the narrow tolerance group IT 6 or IT 7 a special turning process or a special turning tool is selected. For example, the rotation method is suitable. as is known from the German patent DE 10 2004 026 675 B3 has become known. This rotational rotation method is characterized in that the turning tool has the shape of a milling cutter and is set in a circular arcuate and counter to the direction of rotation of the workpiece directed movement. This method allows a very smooth surface with very low surface roughness, which otherwise can only be achieved with the grinding.

In geeigneter Weise ist auch ein Drehmeißel einsetzbar, der mit einer Wipergeometrie ausgestattet ist. Diese Wipergeometrie bildet in der Schneidspitze des Drehmeißels nicht nur einen, sondern mehrere nebeneinander liegende Radien aus. Die Firma WNT-Deutschland GmbH in Kempten bezeichnet in ihrem Werkzeugkatalog Total Tooling 2006 eine in dieser Art ausgebildete Drehmeißelschneide als eine Masterfinish-Schlichtschneide TFQ. Diese Drehmeißel erbringen Rautiefen von bis zu 0,2 μm, die sonst auch nur durch ein Schleifverfahren erzielt werden.In suitable way is also a turning tool used with a Wiper geometry is equipped. This wiper geometry forms in the cutting tip of the turning tool not just one but several adjacent radii. The company WNT-Germany GmbH in Kempten refers to Total Tooling 2006 in its tool catalog a rotary cutting blade formed in this manner as a master-finishing sizing blade TFQ. These turning tools provide roughness of up to 0.2 microns, which otherwise only by a grinding process can be achieved.

Mit jedem dieser Drehverfahren wird die Hohlwelle in ihrem Außendurchmesser auf ein Maß gefertigt, dass dem Fertigmaß unter Berücksichtigung eines Materialausdehnungsmaßes entspricht. Dabei handelt es sich bei dem Materialausdehnungsmaß um das Maß der Materialausdehnung, die während einer nachfolgenden Wärmebehandlung eintritt.With In each of these turning processes, the hollow shaft becomes in its outer diameter made to measure, that the finished measure under consideration a material expansion measure equivalent. This is the material expansion measure to the Measure of Material expansion during the a subsequent heat treatment entry.

Diese Wärmebehandlung betrifft ein geeignetes Diffusionsverfahren, mit dem die vorgefertigte Hohlwelle ihre Oberflächenhärte erhält. Dabei handelt es sich in der Regel um ein Nitrierverfahren, das im Gas, mit Plasma oder im Salzbad erfolgt, wobei in vorteilhafter Weise das Plasmanitrieren oder das Nitrocarburieren angewendet wird. Alternativ kann die vorgefertigte Hohlwelle auch boriert werden. Bei diesen Verfahren werden Stickstoff, Stickstoff und Sauerstoff oder auch Bor bei einer vergleichsweise geringen Temperatur von 500 bis 600°C in die Randschichten des Metalls eindiffundiert. Dabei kommt es zu einer Ausdehnung des Hohlwellenmaterials, die vorher kalkuliert werden kann und deshalb bei dem vorhergehenden Zerspanungsverfahren berücksichtigt werden muss. Das Nitrier- bzw. Borierverfahren erzeugt eine große Härte an der Oberfläche. Der besondere Vorteil dieser Verfahren liegt aber darin, dass die Hohlwelle während der Behandlung wegen der vergleichsweise geringen Bearbeitungstemperatur nur einen sehr geringen Verzug erfährt. Dieser geringe Verzug und die kalkulierbare und gleichmäßige Materialausdehnung während der verfahrensbedingten Diffusion garantieren eine hohe Maßhaltigkeit der Hohlwelle, sodass die Hohlwelle nach dem Nitrieren oder Borieren nicht mehr endbearbeitet werden muss.These heat treatment relates to a suitable diffusion method with which the prefabricated hollow shaft maintains its surface hardness. there it is usually a nitriding process that occurs in gas, with plasma or in a salt bath, advantageously plasma nitriding or nitrocarburizing is used. alternative The prefabricated hollow shaft can also be bored. In these Procedures are nitrogen, nitrogen and oxygen or too Boron at a comparatively low temperature of 500 to 600 ° C in the Edge layers of the metal diffused. It comes to a Expansion of the hollow shaft material, which are calculated in advance can and therefore considered in the previous machining process must become. The nitriding or Borierverfahren produces a high hardness at the Surface. The particular advantage of these methods lies in the fact that the Hollow shaft during the treatment because of the comparatively low processing temperature experiences only a very small delay. This slight delay and the calculable and uniform material expansion during the process-related diffusion guarantee a high dimensional stability the hollow shaft, so that the hollow shaft after nitriding or boriding no longer needs to be finished.

Claims

A method for producing a cylindrical hollow body with a small wall thickness, in particular a hollow shaft prefabricated to form a blank, machined and hardened to the finished part, characterized in that the cylindrical inner surface of the blank is machined to a, a material extent dimensioning Bearbeitungsmaß machining and the cylindrical outer surface The blank is also machined to a, a material expansion dimension taking into account Bearbeitungsmaß and the thus pre-machined hollow body is finally cured by a diffusion process, each Bearbeitungsmaß is selected so that adjusts the finished size of the hollow body by the incoming material expansion during the diffusion process.

Method according to claim 1, characterized in that that the blank in prefabrication to minimize the molding error at least reduced tension is transformed.

Method according to claim 2, characterized in that that the deformation takes place gradually.

Method according to claim 2, characterized in that that the cylindrical inner surface of the blank with a maximum of dimensional accuracy is processed, in which the inner diameter during or after the forming calibrated or cleared.

Method according to claim 1, characterized in that that the cylindrical inner surface of the blank as a clamping surface for one at least low-distortion workpiece clamping selected becomes.

A method according to claim 5, characterized in that the workpiece clamping in at least two clamping planes ( 3 ) and several clamping points ( 4 ) of each voltage level ( 3 ) he follows.

Method according to claim 6, characterized in that the clamping planes ( 3 ) are selected in their number and in their distances from each other so that the internally introduced clamping forces cause no disturbing deflection.

Method according to claim 7, characterized in that in each clamping plane ( 3 ) several clamping points ( 4 ) are present, which transmit the clamping forces of the mandrel pointwise to the cylindrical inner surface of the hollow body, wherein the clamping points ( 4 ) are distributed uniformly on the circumference of the cylindrical inner surface.

A method according to claim 1, characterized in that the machining of the cylindrical Au ßenfläche on the Bearbeitungsmaß done by a simple turning process.

Method according to claim 9, characterized in that that the simple turning method is a rotary turning method.

Method according to claim 9, characterized in that that the simple turning process with a turning tool with performed a Wipergeometrie becomes.

Method according to claim 1, characterized in that that the hardening Diffusion method, plasma nitriding or nitrocarburizing is.