AT23U2

AT23U2 - Verfahren und vorrichtung zum aufspannen und bearbeiten von kurbelwellen

Info

Publication number: AT23U2
Application number: AT13694U
Authority: AT
Inventors: Peter Dipl Ing Kirchberger
Original assignee: Boehlerit Gmbh & Co Kg
Priority date: 1994-06-22
Filing date: 1994-06-22
Publication date: 1994-10-25
Also published as: AT23U3

Description

Die Erfindung betrifft ein Verfahren zum Aufspannen und Bearbeiten von Rohlingen für eine Herstellung von Hauptlagerzapfen, Hubzapfen und Wangen aufweisenden Kurbelwellen, insbesondere Grosskurbelwellen, mit in einer Folge angeordneten Haupt (lager) zapfen und Pleuel (lager) zapfen, bei welchen der Rohling in Längsrichtung zwischen zwei Spannstöcken in deren Spannfutter eingespannt, gegebenenfalls durch eine oder mehrere Lünetten unterstützt wird, und durch mindestens ein um das Werkstück rotierendes Bearbeitungswerkzeug spanabhebend bearbeitet, insbesondere im Zapfenbereich rundgefrast wird, wobei das sich bewegende spanabhebende Werkzeug im wesentlichen normal auf die Spannachsrichtung angestellt wird.

Weiters bezieht sich die Erfindung auf eine Vorrichtung, insbesondere Fräsmaschine, für die Herstellung von alternierend Haupt (lager) zapfen und Pleuel (lager) zapfen aufweisenden Kurbelwellen, im wesentlichen gebildet aus einem Grundbett, auf welchen zwei den Kurbelwellenrohling bzw. die Kurbelwelle oder das Werkstück haltende Spannstöcke sowie mindestens ein Frässchlitten mit einem angetriebenen rotierenden Werkzeug, vorzugsweise innenschneidenden Messerkopf, und gegebenenfalls Lünetten angeordnet sind.

Es sind Verfahren zum Aufspannen und Bearbeiten von Kurbelwellen bzw.

Rohlingen bekannt, bei welchen vorerst ein innenschneidendes Werkzeug, welches in einem Frässchlitten angeordnet ist, über ein vorragendes Ende eines Spannstockes gestellt, das Werkstück bzw. der Kurbelwellenrohling zwischen zwei Spannstöcke eingebracht und mittels Spannfutter gespannt wird, wonach der Frässchlitten mit dem Messerkopf zu einer Fräsposition gefahren und ein im Frässchlitten angeordneter Kreuzschlitten, der den sich bewegenden Messerkopf trägt, in einer x- und y- Achsrichtung vorgeschoben wird. Durch Koordination der Vorschubbewegungen, zum Beispiel mittels CNC-Steuerung, erfolgt eine Bearbeitung, insbesondere Rundbearbeitung, eines Zapfens oder einer Bearbeitung einer Wangenaussenkontur.

Zur Bearbeitung des Folgezapfens wird das Werkzeug freigestellt, der Frässchlitten in Spannachsrichtung bzw. in z-Richtung verschoben und entsprechend positioniert, wonach wiederum eine gesteuerte Anstellung des Fräswerkzeuges in der x- und y- Richtung mit dem Fräsvorgang erfolgt.

Ein Verschieben des Frässchlittens am Grundbett von einer Fräsposition in eine nächste, also in z-Richtung, kann einfach durchgeführt werden, weil das innenschneidende Werkzeug bzw. der innenschneidende Messerkopf einen grösseren Innendurchmesser aufweist als dem Hüllkreis der Kurbelwelle entspricht.

Auch eine Vorrichtung der eingangs genannten Art zur Durchführung des oben angegebenen Verfahrens mit einem den Hüllkreis der Kurbelwelle überragenden Innendurchmesser des Fräswerkzeuges ist dem Stand der Technik zuzuordnen.

Bei Verwendung eines Messerkopfes mit grossem Innendurchmesser sind sowohl eine Durchführung des Verfahrens als auch der Aufbau und die Steuerung der Vorrichtung zwar günstigerweise einfach gestaltet, weisen jedoch den Nachteil auf, dass insbesondere bei einer Bearbeitung von grossen Kurbelwellen aufwendige Werkzeuge mit grossen Anstellwegen in x-und y-Richtung erforderlich sind. Zur Ausführung grosser Anstellwege sind grosse stabile Kreuzschlitten und Frässchlitten notwendig, wodurch die Dimensionen und das Gewicht derartiger Einrichtungen mit steigendem Kurbelwellenabmessungen überproportional anwachsen, was fertigungstechnische, aber insbesondere auch wirtschaftliche Nachteile bewirken kann.

Hier will die Erfindung Abhilfe schaffen und setzt sich zum Ziel, die Nachteile der bekannten Herstellverfahren bzw. der dafür erforderlichen Einrichtungen zu beseitigen und einen neuen Weg zur wirtschaftlichen Herstellung von Kurbelwellen, insbesondere von Grosskurbelwellen, anzugeben.

Diese Ziele werden bei einem Verfahren der eingangs genannten Art dadurch erreicht, dass in einem ersten Schritt mindestens ein ringförmiges, innenschneidendes Werkzeug mit einem dessen zentralen Freiraum begrenzenden Innendurchmesser, welcher kleiner als der Hüllkreisdurchmesser des Rohlings in Achsrichtung, insbesondere in Hauptachsrichtung, ist, über eine Auskragung mindestens eines Spannstockes mit dem Spannfutter gestellt und der Rohling in Spannachsrichtung mittels Spannfutter aufgespannt wird, oder der eine Vorform aufweisende Rohling teilweise durch den zentralen Freiraum von zumindest einem innenschneidenden Werkzeug mit einem kleineren Innendurchmesser als der Hüllkreisdurchmesser des Rohlings eingebracht und aufgespannt wird, wobei zur

Werkzeugfreistellung bzw.

Durchführung des vorgeformten Rohlings dieses und der Rohling senkrecht zur Spannachsrichtung relativ zueinander bewegt werden, gegebenenfalls eine Durchbiegung bzw. ein Durchhang des Kurbelwellenrohlings oder des angearbeiteten Werkstückes gemessen sowie durch eine Einstellung oder Unterstützung, z. B. mittels. Lünette (en), ausgeglichen werden, worauf in Folgeschritten bzw.

Frässchritten eine spanabhebende Bearbeitung zur Ausbildung der Zapfen durch jeweils gegebenenfalls Einstechen sowie durch ein Umlaufen mit einem, vorzugsweise CNC-gesteuerten, Anstellen des Werkzeuges in mindestens eine auf die Spannachse normale Richtung durchgeführt wird, wobei in Zwischen-bzw. Übergangsschritten zwischen den zur Bearbeitung von Pleuelzapfen vorgesehenen Frässchritten die Drehachse des Werkzeuges durch ein Verstellen desselben im wesentlichen in die Mitte der Verbindungslinie zwischen der Hauptzapfen-bzw. der Kurbelwellenachse und der Achse des folgenden rohen Pleuelzapfens parallel zu diesen eingestellt und der dazwischenliegende Wangenbereich des Kurbelwellenrohlings bearbeitet und/oder überfahren wird.

Mit einer Vorrichtung insbesondere zur Durchführung des Verfahrens werden die vorgenannten Ziele erreicht, wenn der Innendurchmesser des rotationsantreibbaren, innenschneidenden Messerkopfes bzw. des Fräswerkzeuges kleiner als der Hüllkreisdurchmesser, jedoch grösser als der grösste Wangendurchmesser in Achsrichtung der Kurbelwelle ausgebildet ist.

Die mit der Erfindung erreichten Vorteile bestehen im wesentlichen darin, dass mit dem neuen Verfahren auch mit kleineren, leichter zu erstellenden und billigeren Werkzeugen grosse Kurbelwellen bzw. Kurbelwellen mit grossem Abstand zwischen Hauptlager und Pleuellager herstellbar sind. Gleichzeitig wird auch der erforderliche Anstellweg des Werkzeuges in den beiden Achsrichtungen x und y kleiner, wodurch auch kleinere, für übliche Bearbeitungstechnologien konzipierte Kurbelwellenfräsmaschinen für eine Herstellung von grossen Einheiten einsetzbar werden, wenn, das erfindungsgemässe Verfahren verwendet wird. Durch einfache Änderungen und. Folgeschrittausrichtung in der Programmierung der Steuerung ist es möglich, den Einsatzbereich der Fräseinrichtung zu erweitern.

Für eine Herstellung langer Kurbelwellen ist es vorteilhaft, wenn die Durchbiegung

zufolge des Eigengewichtes des Werkstückes derart ermittelt wird, dass ein oberster Punkt an der Oberfläche des Rohlings hinsichtlich seiner Höhe, gegebenenfalls ein seitlicher Punkt hinsichtlich seiner horizontalen Lage, vermessen, der Rohling um die Spannachse um 180 1 0 gedreht und die Lage des gleichen Punktes, bezogen auf den Bezugspunkt der ersten Bestimmung, erneut gemessen und ein oberer bzw. seitlicher (M1) sowie ein unterer bzw. gegenüberliegender (M2) Wert für den Abstand des Punktes zur Spannachse (0) gebildet werden, woraus die Durchbiegung bzw.

die seitliche Versetzung (D) nach der Formel
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ermittelt und gegebenenfalls auf eine Abstützung des Rohlings zu dessen Ausrichtung bezogen auf die Achse vorgenommen wird. Damit kann auf besonders einfache und genaue Weise dem Durchhang des Werkstückes durch dessen Eigengewicht Rechnung getragen und die Bearbeitungseinstellung korrigiert oder der Kurbeiwellenrohling achsgenau ausgerichtet, zum Beispiel mittels Lünetten gestützt, werden. Da diese Ermittlung der Achsabweichung höchst einfach und rasch durchführbar ist, kann die Messung oftmals, zum Beispiel nach einer Grobbearbeitung und dergleichen, und in mehreren Richtungen erfolgen.

Wenn, wie gemäss einer Variante besonders vorteilhaft vorgesehen, ein sich drehendes, innenschneidendes Werkzeug mit nur einer vergrösserten Vorzugsrichtung betreffend eine Werkzeuganstellung bzw. mit einem von einer Zentrumslage in drei aufeinander senkrechten Richtungen normal auf die Spannachse verminderten Anstellweg für eine Bearbeitung des Rohlings oder zumindest dessen Pleuelzapfen vorgesehen wird und dass im ersten Schritt der Rohling mit einer der Vorzugsrichtung des Werkzeugvorschubes entsprechenden Pleuelzapfenlage aufgespannt oder eingestellt wird und in (im) Folge-bzw.

Frässchritt (en) Hauptzapfen und/oder zumindest ein Pleuelzapfen bearbeitet werden (wird), wonach bei abweichender Winkellage des folgenden zur Bearbeitung vorgesehenen Pleuelzapfens in dem dem Frässchritt vorgelagerten Zwischen-bzw.

Übergangsschritt der Rohling in den Spannstöcken rotationsbeweglich gestellt, der Pleueizapfen in die Vorzugsrichtung des Werkzeugvorschubes durch Drehen des

Rohlings eingerichtet und der Rohling festgestellt wird, ist es möglich, den Anstellweg des Werkzeuges in drei Richtungen weiter zu verringern und dadurch eine verbesserte Bearbeitungsgenauigkeit zu erreichen. Dies ermöglicht auch eine weitere Verkleinerung der Bearbeitungseinrichtung und somit eine erhöhte Wirtschaftlichkeit.

Für eine Einrichtung ist dafür in günstiger Weise vorgesehen, dass die Spannstöcke senkrecht zur Längserstreckung des Grundbettes bzw. normal auf die Kurbelwellenachse in zumindest eine Achsrichtung verschiebbare und/oder um die Längsachse drehbare und feststellbare Spannfutter aufweisen. Besonders vorteilhaft ist es, wenn die Spannfutter drehbar ausgebildet sind und zumindest ein Spannfutter einen steuerbaren Drehantrieb aufweist. Es können auch bei feststehenden Spannfuttern Hilfseinrichtungen zum Drehen der Kurbelwelle vorgesehen sein.

Bevorzugt ist dabei weiters, auch im Hinblick auf eine maschinentechnisch günstige Lösung, wenn das innenschneidende Werkzeug am Frässchlitten, wie an sich bekannt, senkrecht zur Spannachse ausgehend von einer Nullage, vier im wesentlichen rechtwinkelig zueinander angeordnete Verstellrichtungen aufweist, wobei eine Vorzugsanstellrichtung durch einen vergrösserten Anstellweg gebildet ist.

Sowohl für eine Verminderung der Grösse der Bearbeitungsvorrichtung und einen einfachen sowie genauen Fräsvorgang hat es sich als besonders vorteilhaft herausgestellt, wenn ein rotierendes, innenschneidendes Werkzeug normal auf die Spannachse unidirektional an den Rohling anstellbar eingesetzt wird und dass zu einer gegebenenfalls vorgesehenen Hauptzapfenbearbeitung das sich drehende Werkzeug angestellt und der Rohling um die Spannachse gedreht undloder zur Bearbeitung der Pleuelzapfen dieser in Richtung der Werkzeug anstellung ausgerichtet wird, das sich drehende Werkzeug gesteuert angestellt sowie der Rohling einer Pendeldrehbewegung um die Spannachse unterworfen werden und der lineare Ansteitweg des Werkzeuges sowie die Pendeldrehbewegung um die Achse CNC-gesteuert werden.

Als besonders günstig hat sich dafür eine Vorrichtung erwiesen, wenn das

innenschneidende Werkzeug am Frässchlitten Einrichtungen zum linearen Verschieben bzw. Anstellen in eine senkrecht zur Spannachse liegenden Richtung aufweist.

Weiters ist, wie sich zeigte, bei der erfindungsgemässen Ausbildung bevorzugt, wenn die Bewegungen des Werkzeuges in Richtung der Spannachse, vorzugsweise mittels Frässchlittens und/oder die Bewegung senkrecht zur Spannachse, vorzugsweise mittels Kreuzschlittens, sowie die Rotation oder Pendelbewegung des Kurbelwellenrohlings, vorzugsweise mittels Drehantriebes, aufeinander abgestimmt und/oder programmgesteuert, insbesondere CNC-gesteuert, durchgeführt sind.

Schliesslich ist es vorteilhaft, wenn der Rohling in die Spannfutter eingespannt und in der Einspannlage vorzugsweise mittels eines Lichtschnittverfahrens, vermessen wird, die Messergebnisse in einer vorzugsweise elektronischen Recheneinheit ausgewertet und in Verstellsignale umgewandelt werden, welche Signale zur Einstellung der Werkstückdimension der Bearbeitungsanlage undloder zur Feststellung und gegebenenfalls Kompensation des Durchhanges bzw. der Durchbiegung des Rohlings und/oder zur Festlegung der Ausgangswerte für die Bearbeitungssteuerung verwendet werden. Dadurch werden sowohl die Genauigkeit als auch die Bearbeitungssicherheit wesentlich verbessert.

Auch eine Qualitätsdokumentation kann erfolgen, wenn die Vorrichtung eine Lichtschnitteinrichtung zur Vermessung des aufgespannten Rohlings aufweist, welche Einrichtung mit einem Rechner sowie mit einem Anzeigemittel, Aufzeichnungsmittel und/oder mit mindestens einer Steuerung der Anlagenteile verbunden ist..

Im folgenden wird die Erfindung anhand von Zeichnungen näher erläutert.

Es zeigen
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Fig. 3 eine Ansicht einer Kurbelwelle in Achsrichtung mit einem Werkzeug gemäss dem Stand der Technik (schematisch) Fig. 4 eine Ansicht einer Kurbelwelle in Achsrichtung erfindungsgemäss

Fig. 6 bis Fig. 8 jeweils eine Ansicht einer Kurbelwelle ; erfindungsgemäss eingesetzte Werkzeuge und Bewegungs- sowie Anstellrichtungen der
Werkzeuge schematisch In Fig. 1 ist eine Fräsvorrichtung zur Herstellung von Kurbelwellen K veranschaulicht. Auf einem Grundbett 5 sind ein Spannstock 6 unbewegbar und ein weiterer Spannstock 7 sowie ein Frässchlitten 8 in z- Richtung bewegbar bzw. einstellbar angeordnet. Die Spannstöcke 6, 7 besitzen jeweils ein vorragendes Spannfutter 61,71.

Der Frässchlitten 8 beinhaltet ein angetriebenes innenschneidendes Werkzeug 9, einen sogenannten Messerkopf, das bzw. der mittels eines Kreuzschlittens in einer x-und einer y-Richtung, welche Richtungen im wesentlichen normal aufeinander und senkrecht zur z-Richtung bzw. zur Spannachsrichtung positioniert sind, bewegbar bzw. an einen Kurbelwellenrohling K anstellbar ist.

Fig. 2 zeigt eine Ansicht einer Kurbelwelle in Spannachsrichtung 0 mit Hauptlagerzapfen 1 und jeweils 120 Winkelstellung aufweisende Pleuelzapfen 2, 3, 4. Die Kurbelwelle K besitzt in Achsrichtung 0 einen Hüllkreisdurchmesser K1 und für jede Pleuellage einen grössten Wangendurchmesser K2.

In Fig. 3 sind dem Stand der Technik gemäss schematisch Bearbeitungs- bzw.

Frässchritte einer Kurbelwelle in Achsrichtung 0 derselben dargestellt.. Teil A von Fig. 3 zeigt über einer Kurbelwelle K mit Hauptlagerzapfen 1 und Pleuelzapfen 2, 3, 4 ein Werkzeug 9 mit einem Innendurchmesser 91. Dabei kann das sich in Richtung S drehende Werkzeug 9 in zentrischer Lage in Richtung der Achse 0 bzw. in z-Richtung über die Kurbelwelle K bewegt und festgestellt werden, wonach mittels eines Kreuzschlittens (wie aus Teil B von Fig. 3 hervorgeht) der Fräskopf 9 in x-Richtung an einen Pleuelzapfen 2 angestellt wird. Durch eine der x-Richtung überlagerte Bewegung in eine y-Richtung (vergleiche Teil C von Fig. 3) kann eine Rotation des fräsenden bzw. innenschneidenden Werkzeuges 9 unter Bildung bzw.

Bearbeitung eines Zapfens, z. B. des Pleuelzapfens 2, erreicht werden. Dabei muss der Kreuzschlitten in x-und y-Richtung eine Strecke mit einem Ausmass von mindestens : Innendurchmesser 91 des Werkzeuges 9 plus Exzentrizität des Hubzapfens bzw. Abstand der Hubzapfenachse von der Spannachse 0 minus

Durchmesser des Zapfens, verschoben werden. Dies gilt im wesentlichen auch für die weiteren Zapfen, so dass insgesamt grosse Verstellwege des Werkzeuges bzw. des Kreuzschlittens erforderlich sind.

Fig. 4 veranschaulicht eine erfindungsgemässe Ausführung einer Bearbeitung einer Kurbelwelle K Dabei weist ein Werkzeug 9 einen Innendurchmesser 91 auf, der kleiner ist als ein Hüllkreisdurchmesser Kl einer zu bearbeitenden Kurbelwelle in Längsachsrichtung. Nach einem Fräsen eines Hauptlagerzapfens 1 und eines Pleuelzapfens 2 wird das Werkzeug 9 in eine Position gebracht, in welcher dessen Innendurchmesser 91 einen Wangendurchmesser K2 eines folgenden Pleuelzapfens, zum Beispiel 3, einschliesst. Gegenüber der bisherigen Vorgangsweise ist dadurch das Ausmass einer x-y-Bewegung vom Kreuzschlitten vermindert.

Eine weitere Verkleinerung eines erforderlichen Werkzeuganstellungsweges ist erreichbar, wenn, wie in Fig. 5 dargestellt, ein Kurbelwellenrohling K nach einer Bearbeitung eines Haupttagerzapfens 1 derart in Richtung d um die Einspannachse 0 gedreht wird, dass ein Folge-Pleuelzapfen 3 in einer Achslage eines vorgeordneten Pleuelzapfens 2 positioniert ist.

Fig. 6 zeigt in drei Teilbildern (A, B, C) einen Bearbeitungsvorgang einer Kurbelwelle K mit einer Pleuellagerversetzung von 0 bzw 180A in einer Reihenfolge. Zu einer Bearbeitung (A) eines Pleuelzapfens 2 und eines Hauptiagerzapfens 1 durch ein sich in s-Richtung drehendes und eine Kreisbahn in beispielsweise r-Richtung um die Achse des Zapfens beschreibendes Werkzeug 9 mit einem Innendurchmesser 91, der geringer ist als der Hüllkreisdurchmesser Kl einer Kurbelwelle K, sind neben einer Versetzung in z-Richtung geringe Wege in x-
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das Werkzeug 9 in Richtung y'zu verschieben, wonach beispielsweise drei weitere Zapfen wiederum mit geringen Kreuzschlittenwegen in eine x-und y-Richtung bearbeitet werden können (C).

Daraus resultiert die Anforderung eines geringen Verstellweges eines Kreuzschlittens in X-Richtung und eines grösseren Verstellweges in Y-Richtung. Werden Kurbelwellen mit einer von 180 $0 abweichenden Pleuellagerversetzung bearbeitet, so sind im Vergleich mit dem

Stand der Technik zwar kleinere Verstellwege erforderlich, eine Verstellung in X-Richtung muss jedoch im wesentlichen eine gleiche Grösse aufweisen wie jene in Y-Richtung.

In Fig. 7 ist gemäss einer bevorzugten Variante der Erfindung beispielhaft veranschaulicht, wie mit geringen Verstellwegen eines innenschneidenden Werkzeuges 9 in beiden AnsteH-bzw. Achsrichiungen (x, y) eine Bearbeitung aller Zapfen einer Kurbelwelle K vorgenommen wird. Ein Fräsen von Pleuelzapfen erfolgt dabei nur in einer Hubzapfen-Achsposition 2', 4, 5', wobei zu einer erforderlichen Positionierung eines auf einen fertig bearbeiteten Pleuelzapfen, zum Beispiel 4 (in A und B) folgenden Pleuelzapfens 5, dieser durch ein Drehen d der Kurbelwelle K um die Spannachse 0 (D) mit anschliessender Feststellung in eine Position 5' (C) gebracht wird. Die erforderlichen Wegstrecken eines Kreuzschlittens sind dadurch sowohl in X- als auch in Y- Richtung gering, so dass wesentliche maschinentechnische Vorteile gegeben sind.

Soll dabei auch eine Bearbeitung von Hauptlagerzapfen vorgenommen werden, ist lediglich eine Vergrösserung des Verstellweges in y-Richtung um einen Wert y", welcher der Exzentrizität der Hubzapfen bzw. dem Abstand der Hubzapfenachse von der Spannachse 0 entspricht, notwendig.

Fig. 8 zeigt eine weitere Ausführungsform der Erfindung, wobei ein Fräskopf lediglich in einer Anstellrichtung y bewegt wird. Während des Fräsens eines Pleuelzapfens durch Rotation des Fräskopfes in S-Richtung wird die Kurbelwelle K in Abhängigkeit von der Anstellung des Werkzeuges 9 in y-Richtung derart um die Längsachse 0 der Kurbelwelle in Richtung R geschwenkt, dass laufend eine
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und die Pleuelbewegung R wird der gesamte Umfang des Pleuelzapfens bestrichen bzw. bearbeitet.

Nach einer Fertigbearbeitung eines Pleuelzapfens und gegebenenfalls Bearbeitung eines Hauptlagerzapfens 1 bei Drehung der Kurbelwelle erfolgt eine Positionierung (d) eines Folge-Pleuelzapfens 3 in eine Lage 3' (C) und dessen Bearbeitung mit in gegenseitiger Abhängigkeit gesteuerter Pendeldrehbewegung R der Kurbelwelle und Anstellung Y des Werkzeuges 9.

Ist ein Fräsen von Hauptlagerzapfen 1 im Bearbeitungsvorgang eingeschlossen, ist wiederum lediglich eine geringe Vergrösserung y" der Anstellung Y erforderlich.

Claims

Ansprüche 1. Verfahren zum Aufspannen und Bearbeiten von Rohlingen für eine Herstellung von Hauptlagerzapfen und Hubzapfen aufweisenden Kurbelwellen (K), insbesondere Grosskurbelwellen, mit in einer Folge angeordneten Haupt (lager) zapfen, Pleuel (lager) zapfen und dazwischen liegenden Wangen, bei welchen der Rohling in Längsrichtung zwischen zwei Spannstöcken (6, 7) in deren Spannfutter (61,71) eingespannt, gegebenenfalls durch eine oder mehrere Lünetten unterstützt wird, und durch mindestens ein um das Werkstück rotierendes Bearbeitungswerkzeug (9) spanabhebend bearbeitet, insbesondere im Zapfenbereich rundgefräst wird, wobei das sich bewegende spanabhebende Werkzeug im wesentlichen normal auf Spannachsrichtung (0) angestellt wird, dadurch gekennzeichnet,

dass in einem ersten Schritt mindestens ein ringförmiges, innenschneidendes Werkzeug (9) mit einem dessen zentralen Freiraum begrenzenden Innendurchmesser (91), welcher kleiner als der Hüllkreisdurchmesser des Rohlings (K) in Achsrichtung, insbesondere in Hauptachssrichtung, ist, über eine Auskragung mindestens eines Spannstockes (6, 7) mit dem Spannfutter (61, 71) gestellt und der Rohling (K) in Spannachsrichtung (0) mittels der Spannfutter (61, 71) aufgespannt wird, oder dereine Vorform aufweisende Rohling (K) teilweise durch den zentralen Freiraum von zumindest einem innenschneidenden Werkzeug (9) mit einem kleineren Innendurchmesser (91) als der Hüllkreisdurchmesser (KI) des Rohlings (K),

eingebracht und aufgespannt wird, wobei zur Werkzeugfreistellung bzw.

Durchführung des vorgeformten Rohlings (K) dieses und der Rohling senkrecht zur Spannachsrichtung (0) relativ zueinander bewegt werden, gegebenenfalls eine Durchbiegung bzw. ein Durchhang des Kurbelwellenrohlings (K) oder des angearbeitenden Werkstückes gemessen sowie durch eine Einstellung oder Unterstützung : z. B. mittels Lünette (en), ausgeglichen werden, worauf in Folgeschritten bzw.

Frässchritten eine spanabhebende Bearbeitung zur Ausbildung der Zapfen durch jeweils gegebenenfalls Einstechen sowie durch ein Umlaufen mit einem, vorzugsweise CNC-gesteuerten, Anstellen des Werkzeuges (9) in mindestens eine auf die Spannachse (0) normale Richtung durchgeführt wird, wobei in Zwischen-bzw. Übergangsschritten zwischen den zur Bearbeitung von <Desc/Clms Page number 12> Pleuelzapfen vorgesehenen Frässchritten die Drehachse des Werkzeuges (9) durch ein Verstellen desselben im wesentlichen in die Mitte der Verbindungslinie zwischen der Hauptzapfen- bzw. Kurbelwellenachse und der Achse des folgenden rohen Pleue ! zapfens parallel zu diesen eingestellt und der dazwischenliegende, Wangenbereich des Kurbelwellenrohlings (K) bearbeitet und/oder überfahren wird.

2. Verfahren nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass die Durchbiegung zufolge des Eigengewichtes des Werkstückes derart ermittelt wird,. dass ein voorzugsweise oberster Punkt an der Oberfläche des Rohlings (K) hinsichtlich seiner Höhe, gegebenenfalls ein seitlicher Punkt hinsichtlich seiner horizontalen Lage, vermessen, der Rohling (K) um die Spannachse (0) um 180 4"gedrehet und die Lage des gleichen Punktes, bezogen auf den Bezugspunkt der ersten Bestimmung erneut gemessen und ein oberer bzw. seitlicher (M1) sowie ein unterer bzw. gegenüberliegender (M2) Wert für den Abstand des Punktes zur Spannachse (0) gebildet werden, woraus die Durchbiegung bzw.

die seitliche Versetzung (D) nach der Formel EMI12.1 ermittelt und gegebenenfalls eine Abstützung des Rohlings zu dessen Ausrichtung bezogen auf die Achse (0) vorgenommen wird..

3. Verfahren nach einem der Ansprüche 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, dass ein sich drehendes, innenschneidendes Werkzeug (9) mit einer vergrösserten Vorzugsrichtung betreffend eine Werkzeuganstellung bzw. mit einem von einer Zentrumsiage in drei aufeinander senkrechten Richtungen normal auf die Spannachse (0) verminderten Anstellweg für eine Bearbeitung des Rohlings (K) oder zumindest dessen Pleuelzapfen vorgesehen wird und dass im ersten Schritt der Rohling mit einer der Vorzugsrichtung des Werkzeugvorschubes entsprechenden Pleuelzapfenlage aufgespannt oder eingestellt wird und in (im) Folge-bzw.

Frässchritt (en) Hauptzapfen und/oder zumindest ein Pleuelzapfen bearbeitet werden (wird) wonach bei abweichender Winkellage des folgenden zur Bearbeitung vorgesehenen Pieuefzapfens in dem dem Frässchritt vorgelagerten Zwischen- bzw.

Übergangsschritt der Rohling (K) in den Spannböcken (6, 7) rotationsbeweglich gestellt, der Pleuelzapfen in die Vorzugsrichtung des Werkzeugvorschubes durch Drehen des Rohlings (K) eingerichtet und der Rohling (K) festgestellt wird. <Desc/Clms Page number 13> 4.

Verfahren nach einem der Ansprüche 1 bis 3, dadurch gekennzeichnet, dass ein rotierendes, innenschneidendes Werkzeug (9) normal auf die Spannachse (0) unidirektional an den Rohling anstellbar eingesetzt wird und dass zu einer, gegebenenfalls vorgesehenen Hauptzapfenbearbeitung das sich drehende Werkzeug (9) angestellt und der Rohling (K) um die Spannachse gedreht und/oder zur Bearbeitung der Pleuelzapfen dieser in Richtung der Werkzeuganstellung ausgerichtet wird, das sich drehende Werkzeug (9) angestellt sowie der Rohling (K) einer Pendeldrehbewegung um die Spannachse (0) unterworfen werden und der lineare Anstellweg des Werkzeuges sowie die Pendeldrehbewegung um die Achse EMI13.1 5.

Verfahren nach einem der Ansprüche 1 bis 4, dadurch gekennzeichnet, dass der Rohling in die Spannfutter (61, 71) eingespannt und in der Einspannlage vorzugsweise mittels eines Lichtschnittverfahrens, vermessen wird, die Messergebnisse in einer vorzugsweise elektronischen Recheneinheit ausgewertet und in Verstellsignale umgewandelt werden, welche Signale zur Einstellung der Werkstückdimension der Bearbeitungsanlage und/oder zur Feststellung und gegebenenfalls Kompensation des Durchhanges bzw. der Durchbiegung des Rohlings (K) und/oder zur Festlegung der Ausgangswerte für die Bearbeitungssteuerung verwendet werden. EMI13.2 6.

Vorrichtung, insbesondere Fräsmaschine für die Herstellung von alternierend Haupt (lager) zapfen (1) und Pleuel (lager) zapfen (2, 3, 4) aufweisenden Kurbelwellen (K), im wesentlichen gebildet aus einem Grundbett (5), auf weichen zwei den Kurbelwellenrohling (9) bzw. die Kurbelwelle oder das Werkstück haltende Spannstöcke (6, 7) sowie mindestens ein Frässchlitten (8) mit einem angetriebenem rotierenden Werkzeug, vorzugsweise innenschneidenden Messerkopf (9) und gegebenenfalls Lünetten angeordnet sind, insbesondere zur Durchführung des Verfahrens nach den Ansprüchen 1 bis 5, dadurch gekennzeichnet, dass der Innendurchmesser (91) des rotationsantreibbaren, innenschneideneden Messerkopfes (9) bzw.

des Fräswerkzeuges kleiner als der Hüllkreisdurchmesser ( K1), jedoch grösser als der grösste Wangendurchmesser (K2) in Achsrichtung (o) der Kurbelwelle (k) ausgebildet ist. <Desc/Clms Page number 14>

7. Vorrichtung nach Anspruch 6, dadurch gekennzeichnet, dass die Spannstöcke (6, 7) senkrecht zur Längserstreckung des Grundbettes (5) bzw. normal auf die Kurbelwellenachse (0) in zumindest eine Achsrichtung verschiebbare und/oder um die Längsachse drehbare und feststellbare Spannfutter (61, 71) aufweisen.

8. Vorrichtung nach Anspruch 6 oder 7, dadurch gekennzeichnet, dass die Spannfutter (61, 71) drehbar ausgebildet sind und zumindest ein Spannfutter einen steuerbaren Drehantrieb aufweist.

9. Vorrichtung nach einem der Ansprüche 6 bis 8, dadurch gekennzeichnet, dass das innenschneidende Werkzeug (9) am Frässchlitten (8), wie an sich bekannt, senkrecht zur Spannachse (0), ausgehend von einer Nullage, vier im wesentlichen rechtwinkelig zueinander angeordnete Verstellrichtungen aufweist, wobei eine Vorzugsanstellrichtung durch einen vergrösserten Anstellweg gebildet ist.

10. Vorrichtung nach einem der Ansprüche 6 bis 9, dadurch gekennzeichnet, dass das innenschneidende Werkzeug (9) am Frässchlitten (8) Einrichtungen zum linearen Verschieben bzw. Anstellen in eine senkrecht zur Spannachse (0) liegenden Richtung aufweist.

11. Vorrichtung nach einem der Ansprüche 6 bis 10, dadurch gekennzeichnet, dass die Bewegungen des Werkzeuges (9) in Richtung der Spannachse (0), vorzugsweise mittels Frässchlittens (8) undloder die Bewegung senkrecht zur Spannachse (0), vorzugsweise mittels Kreuzschlittens, sowie die Rotation oder Pendelbewegung des KL : rbelwellenrohlings (K), vorzugsweise mittels Drehantriebes, aufeinander abstimmbar und/oder programmgesteuert, insbesondere CNC- gesteuert, durchführbar sind.

12. Vorrichtung nach einem der Ansprüche 6 bis 11, dadurch gekennzeichnet, dass diese eine Lichtschnitteinrichtung zur Vermessung des aufgespannten Rohlings (K) aufweist, welche Einrichtung mit einem Rechner sowie mit einem Anzeigemittel, einem Aufzeichnungsmittel undloder mit mindestens einer Steuerung der <Desc/Clms Page number 15> Anlagenteile verbunden ist.