Compensation of part distortion in soft-turning of bearing rings

During soft‐turning of rings, both, deviation of the wall thickness and the shape occur. Additionally, further changes of shape result from the subsequent heat treatment. To ensure desired geometric tolerances, a high stock allowance for finishing is necessary. Geometric deviations of machined rings originate mainly from workpiece clamping during the machining process due to elastic deformation. Therefore, several special clamping devices are applied in industry to reduce workpiece deformation. But the choice of chucks is always a trade‐off between high flexibility and low part distortion. To ensure minimal part distortion in spite of using flexible clamping devices, clamping strategies and novel dynamical turning processes have been developed. Dynamical adapting of the depth of cut based on the measurement of geometric errors, is realized by using a tool actuator combined with an in‐process ultrasonic measurement system. This paper discusses the compensation potential of developed methods to reduce part distortion. Während der Weichbearbeitung von Wälzlagerringen treten unerwünschte Abweichungen der Wandstärke und Form auf. Die anschließende Wärmebehandlung der gedrehten Ringe führt zu weiteren Formänderungen. Um die gewünschte Formtoleranz zu gewährleisten, ist ein hohes Aufmaß in der kostenintensiven Hartfeinbearbeitung erforderlich. Formabweichungen bearbeiteter Ringe resultieren im Wesentlichen aus elastischen Verformungen während des Drehprozesses, verursacht durch eingesetzte Spannmittel. Um diese Verformungen zu minimieren, verwendet die Industrie deformationsarme Sonderspannmittel. Die Entscheidung für eine Aufspannvorrichtung ist jedoch immer ein Kompromiss zwischen hoher Flexibilität und geringem Verzug. Um trotz der Verwendung von flexiblen Spannmitteln minimale Formabweichungen zu gewährleisten, wurden neue Einspannstrategien und ein dynamisch angepasster Drehprozess entwickelt. Hierbei basiert die Anpassung der Schnitttiefe auf In‐Prozess‐Ultraschall‐Geometriemessungen. Dieses Paper diskutiert das Kompensations‐Potential der entwickelten Methoden zur Reduzierung von Geometrieverzügen.