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Kurbelwellenschleifmaschine
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Einstechschleifen,ihre "Normalachse" rotiert, also keine Unwucht auf die Maschine überträgt und das Durchhängen durch
LUnetten an den Hauptlagern verhindert wird.
Die praktische Verwirklichung dieses Verfahrens scheitert jedoch an Unzulänglichkeiten des Standes der Technik. Ein absolut synchroner Lauf oder eine für diesen Zweck zulässige Toleranz der Abweichung der Winkelgeschwindigkeit der oben erwähnten Trommel mit der Kurbelwelle ist-soweit bekannt-nicht möglich ; jedes nur denkbare mechanische Übertragungselement weist eine Reihe von Fehlern auf (z. B. bei Schneckentrieben : Summenteilungsfehler, Axialschlag, Taumel-und Steigungsfehler), die sich auf die Rundheit des zu erzeugenden Zapfens nachteilig auswirken. Ebenfalls im gleichen Sinne ungünstig wirkt die Rundlaufgenauigkeit der Trommellagerung.
Weiterhin sindSchleifmaschinen bekannt, bei denen die Kurbelwelle um die Hauptlagerzapfen, also um ihre normale Mitte rotiert und die Schleifscheibe dem zu schleifenden Hubzapfen dadurch folgt, dass aber den Hubzapfen ein Bügel oder ein Prisma gelegt wird, der oder das mit der Schleifscheibe durch ein Gestänge verbunden ist.
Diese Art von Maschinen werden zum Reparaturschleifen von Kurbelwellen verwendet. Sie eignen sich nicht zum Schleifen von neuen Kurbelwellen, da der Einsatz dieser Maschinen voraussetzt, dass der zu schleifende Zapfen bereits bearbeitet und nach seiner Lage radial und winkelgerecht bestimmt ist.
Nach der Erfindung wird eine Kurbelwellenschleifmaschine vorgeschlagen, die diese Nachteileweit- gehend beseitigt.
Die erfindungsgemässe Kurbelwellenschleifmaschine, welche ein Maschinenbett besitzt, an dessen einem Ende ein Spindelstock mit einer ein Spannfutter tragenden Antriebsspindel befestigt ist und indem in seinem mittleren Bereich das untere Ende einer Schwinge verschiebbar gelagert ist, die an ihrem oberen Ende das Lager für die Schleifscheibe trägt, zeichnet sich vor allem dadurch aus, dass an dem dem Werkstück abgewendeten Ende der Antriebsspindel ein Exzenter angeordnet ist, dessen Mitte in der verlängerten Achse des zu schleifenden Hubzapfens liegt und der mittels einer Schubstange mit dem Zapfen eines Kugelarmes verbunden ist, welcher auf einer im Maschinenbett gelagerten Welle sitzt, auf der die Schwinge, die in derselben Radialebene wie der Kurbelarm liegt, verschiebbar, aber gegen Verdrehen
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gesichert gelagert ist.
In den Zeichnungen ist die Erfindung in einem Ausführungsbeispiel schematisch dargestellt, doch soll die Erfindung nicht darauf beschränkt sein. Fig. 1 zeigt in Seitenansicht und Fig. 2 in Draufsicht die erfindungsgemässe Maschine, Fig. 3 den Kurbelantrieb und Fig. 4 die Schleifscheibenschwinge, beide in Seitenansicht.
Die Kurbelwelle rotiert bei der erfindungsgemässen Maschine um ihre Normalmitte l, also um ihre Hauptlagerzapfen und kann somit an den Hauptlagern durch Lunetten 2 unterstützt werden. Die Schleifscheibe 3, deren Lagerung 4 sich in einer Schwinge 5 befindet, folgt dem zu schleifenden Zapfen 6 zwangläufig dadurch, dass die Mitte. des zu schleifenden Hubzapfens, dargestellt durch einen Exzenterzapfen 7 am Ende des Spindelstockes 8 und die Mitte 9 der Schleifscheibe 3 durch eine Schubstange 10 unmittelbar verbunden sind. Dadurch folgt die Schleifscheibe einem vorwählbaren geometrischen Pfad unabhängig vom Zustand des zu schleifenden Zapfens. Die Lagerung 11 der verdrehsteifen Schwingachse 12 befindet sich tief im Maschinenbett 13. Die Schwingachse 12 dient auch als Führungsbahn für die axial zu verstellende Schleifscheibe.
Die Rundlaufgenauigkeit des zu erzeugenden Zapfens hängt ab von der Rundheit der Lager 14 in der Schubstange 10 und dem Mass der elastischen Verformung in den Übertragungselementen. Diese
Einflussgrössen sind beherrschbar und können annähernd beliebig klein gehalten werden. Der Vorschub in radialer Richtung (Beistellbewegung) wird dadurch bewirkt, dass m der vorgenannten Schubstange ein Vor- schubantrieb 15 eingebaut ist, der den Achsabstand : Schleifscheibe-Exzenterzapfen und damit : Schleifscheibe-Hubzapfen verändert. Dieser Abstand beträgt beim Fertigschleifen : Schleifscheibenradius plus halben Hubzapfendurchmesser.
Der Vorschub in tangentialer Richtung (Rundvorschub) erfährt einen
Fehler, bedingt durch die trigonometrischen Zusammenhänge im Zusammenwirken von Exzenterzapfen- hub, Schubstangenlänge und Schwingenradius.
Fall dieser Fehler, der die Geschwindigkeit des Rundvorschubes in einer flachen sinusähnlichen Kurve verlaufen lässt, als unzulässige Differenz in der Oberflächengüte zwischen der der Kurbelwellenhauptmitte zugewendeten bzw. abgewendetenSeite zeigt, ist vorgesehen, die Drehbewegung - also die Drehzahl - der
Kurbelwelle im umgekehrten Sinne sinusförmig verlaufen zu lassen, mitHilfederSteuereinrichtung 16, die die Drehzahl des Antriebsmotors 23 regelt, zwecks weitgehender Aufhebung des Fehlers.
Ferner ist vorgesehen, besonders bei langen Kurbelwellen, die"Reitstockseite"der Kurbelwellen ebenfalls anzutreiben, da durch Verdrehung der Kurbelwelle unzulässige Fehler auftreten können. Dieser Antrieb erfolgt in konventioneller Weise dadurch, dass beide Seiten des Antriebes über Kettengetriebe synchron angetrieben werden. Dieses muss zwangläufig zu einem, wenn auch geringen Fehler, infolge von Summenteilungsfehlern der Kettenräder führen.
Entgegen diesem Verfahren ist vorgesehen worden, den Antrieb 17 auf der zweiten Seite nicht zwangsweise synchron vorzusehen, sondern ein einstellbares, konstant wirkendes drehzahlunabhängiges Drehmoment einzuleiten. Der Antrieb dieser Einrichtung erfolgt hydraulisch oder mechanisch über eine Kupplung mit einstellbarem Drehmoment.
Diese Art des Antriebes geht von der Überlegung aus, dass ein Restdrehmoment in der Kurbelwelle verbleiben darf, ohne dass es sich nachteilig auf die Genauigkeit des zu schleifenden Zapfens auswirken wird.
Eine weitere Eigenschaft der Maschine liegt darin, dass beim Nacheinanderschleifen von mehreren Hubzapfen, die an einer Kurbelwelle um x zueinander versetzt sind, die feste Verbindung 18 zwischen Spindelstock und Kurbelwelle nicht gelöst zu werden braucht. Statt dessen wird zwecks Erzielung der nächsten "Winkelstellung" der Exzenterzapfen am Ende des Spindelstockes mit Hilfe einer entsprechenden Schalteinrichtung 19 um die Spindelstockmitte mit x geschwenkt. Der Exzenterzapfen ist auf der Schalteinrichtung so montiert, dass sein Hub einstellbar, entsprechend dem jeweils geforderten Kurbelhub ist. Bei der Hubstellung 0 (Null) ist es möglich, auf der gleichen Maschine die Hauptlager der Kurbelwelle zu schleifen, was auf den Maschinen herkömmlicher Art nicht ohne weiteres möglich ist.
An der Schwinge, in der die Schleifscheibe gelagert ist, befindet sich eine Einrichtung 21 zum Abziehen der Schleifscheibe und eine Messeinrichtung 22 zum Messen des zu schleifenden Zapfens wäh- rend des Arbeitsvorganges.
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