[发明专利]轴承壳的结构化滑动表面

说明书

技术领域

本发明涉及具有结构化滑动表面的轴承壳，涉及用来对轴承壳的滑动表面进行机加工并包括安装于钻轴的轴头上的两个切削头的工具，还涉及使用这种钻轴对轴承壳进行机加工的方法。

背景技术

如今，轴承壳的滑动表面的机加工通过所谓的钻穿轴承壳的方式来实施。此处，钻轴以转速X（转数/分钟）旋转，并且在轴向方向上以进给速率Y（mm/转数）移动。钻穿通过插入到轴头中的钻轴来实施，其中轴头的两个切削头彼此间以180°相反地放置。

图1中示出了这种类型的钻轴。钻轴20包括用来将轴承壳30切削到特定壁厚的第一切削头21和用来形成下面将要解释的所谓的暴露区域（缓压表面）的第二切削头22。切削头21和22在轴头上轴向偏开地布置。当钻轴20空转时，可以调节切削圆的直径。在机加工过程中，两个切削头相对于它们的轴向方向、即在钻轴20的径向方向上固定。

图2A显示了轴承壳30的横截面（沿着图3中所示的点划线）。如图2A所示，滑动表面31沿着轴承壳的轴向方向是平坦的。取决于钻轴的转速以及机加工的进给速率，当对滑动表面进行机加工时，在滑动表面（图中未示出）上形成了或多或少精密的但是非常均匀的槽的纹路。这些单个的槽均匀地延伸，并且除了轴承壳的曲率半径以外处于平坦的形式。这种现象作为加工的结果产生，并且当使用上述类型的切削工具时是不可避免的。

暴露区域理解为位于轴承壳的端部处的区域，相比轴承壳其余处的壁厚，那里的轴承壳的壁厚连续减少。以此方式，由于形成轴承的两个轴承壳的连接位置处的不严密所导致的在轴承壳中运转的轴的磨损可以得到减少。

轴承和安装于其中的轴的磨损的另一个原因是当负载施加到轴上时的最小弯曲或倾斜。当该轴承为内燃机中的连接销眼或承受内燃机中的高负载的另一轴承时，轴承上的轴的这些不均匀的负载最终会对发动机的运行表现产生不利的影响。

发明内容

本发明的目的是提供具有改善的耐磨性的轴承壳、制造这种轴承壳的工具以及方法。

该目的通过权利要求1、8和12的特征的方式解决。

根据本发明的工具包括优选为圆柱形的钻轴，其由旋转式驱动装置驱动并同时实施进给运动。钻轴围绕旋转轴线旋转，并且在外圆周处包括至少一个安装于钻轴上或插入其中的第一切削头。在轴承壳的机加工期间，切削头的切削区域与轴承壳的滑动层接触，并且在钻轴的旋转下将轴承壳切削至特定的壁厚，其结果为也同时产生了实际的滑动表面。根据本发明，在该工具的操作期间，第一切削头在其轴向方向上可以由调节装置来调节。调节的方向与旋转轴的方向不同，因此，调节的方向在垂直于旋转轴的方向上具有非零的分量。当钻穿轴承壳时，这允许在轴承壳的滑动区域中以定向的方式来实现轮廓成形。如果作为加工的结果，轴承壳经历了如上所述的非常均匀的成形加工，则该成形加工与定向的轮廓成形相叠加。因此，该定向的结构构成与可能是不可避免地实现的最小槽轮廓成形区别开，并且由于作为加工的结果所产生的轮廓成形的均匀性而也是可辨认的。由于该定向的轮廓成形，滑动轴承壳和安装于其中的轴之间的润滑膜的建立得到改善，操作中的紧急运行性能得到改善，并且实现了操作中的在滑动轴承处的油耗的减少。由于在操作中和在负载下轴的最小弯曲或倾斜通过适应于操作条件的滑动表面的几何形状来补偿或者至少减少，因此得到了这些优势。

为了有效实现结构化的轮廓成形，调节的方向优选地基本上垂直于旋转轴。

钻轴优选地包括至少一个第二切削头。为此目的，第一切削头优选地布置为在工具的进给方向上偏置地位于第二切削头之后。这两个切削头优选地彼此间以180°相反地安装在钻轴上。通过第二切削头的适合定位和在机加工中钻具相对于轴承壳轴线的倾斜，可以在轴承壳的端部处形成暴露的表面。通过暴露的区域，防止了在两个轴承壳的连接位置处的不精确导致连接位置处的局部表面的内边缘向内凸出。结果，轴的运转性能得到提高，并且轴承和轴的磨损得到减少。通过仅一个工具和仅一个钻穿步骤，便可以此方式实现优化的耐磨和提高的运转性能的两项措施。实现定向轮廓成形的单独的机加工步骤并不是必需的。其中存在两项措施的协同效果。

切削头优选地由调节装置在不同于旋转轴线的方向的调节方向上调节，而钻轴由旋转式驱动装置来旋转。当然，也可以构思出用于在轴承壳中形成结构化的槽轮廓的两个第一切削头中的仅一个可在调节方向上调节。