BR112016021105B1

BR112016021105B1 - método e dispositivo para esmerilhamento de grandes virabrequins

Info

Publication number: BR112016021105B1
Application number: BR112016021105-7A
Authority: BR
Inventors: Erwin Junker
Original assignee: Erwin Junker Grinding Technology A.S.
Priority date: 2014-03-14
Filing date: 2015-03-13
Publication date: 2021-01-26
Also published as: ES2782449T3; WO2015136081A1; RU2016140423A; CN106457512B; RU2016140423A3; US20170014971A1; KR102382376B1; EP3116683B1; JP2017514705A; CN106457512A; EP3116683A1; JP6486379B2; US11628537B2; KR20160133494A; DE102014204807B4; RU2680790C2; DE102014204807A1

Abstract

MÉTODO E DISPOSITIVO PARA ESMERILHAMENTO DE GRANDES VIRABREQUINS. A invenção diz respeito a um método e a uma máquina de esmerilhamento para esmerilhar completamente grandes virabrequins de motores de caminhões, motores de navios, ou motores estacionários, em que regiões de extremidade possivelmente cônicas, cilíndricas, pinos de virabrequins e mancal e flanges de um virabrequim (10) são pré-esmerilhadas e pós-esmerilhadas em modo de acabamento, ou seja, em um ajuste de fixação. Durante o pré-esmerilhamento do virabrequim (10), bases para encaixes de elemento de descanso estável esmerilhados, e uma pluralidade de elementos de descanso estável (11) é colocada contra as bases para encaixes de elemento de descanso estável esmerilhadas. O virabrequim (10) é acionado em ambas as extremidades de fixação por meio de acionamentos elétricos operando de forma sincrônica uns com os outros. Um formato desejado da superfície lateral dos pinos de virabrequim e / ou mancais principais é produzido por meio de movimento de interpolação de um primeiro rebolo (7) em torno dos eixos X e Z controlado por CNC e sobre um assim chamado eixo de pivô WK (16,1), em que o rebolo (7) é um rebolo CBN e tem uma largura que é menor do que o comprimento axial dos mancais principais e pinos (...).

Description

[0001] A invenção refere-se a um método e um dispositivo para esmerilhamento de usinagem de grandes virabrequins de motores de caminhão, motores de navio ou motores estacionários.

[0002] Dentro do âmbito da presente invenção, grandes virabrequins destinam-se a ser virabrequins os quais têm um comprimento de > 800mm, em particular de 1000 para cerca de 4000 mm. Ao contrário do caso de virabrequins de veículo de passageiros, grandes virabrequins deste tipo não são produzidos em números de peça de tamanho idêntico. Quanto maior as dimensões do virabrequim, menor são tamanhos de lote nos quais são produzidos os virabrequins.

[0003] Esmerilhamento de máquinas, os quais são providos para usinagem de virabrequins, por exemplo, com um comprimento de cerca de 1500 mm, geralmente são carregadas e descarregadas manualmente por meio de ajuda de carregamento. Devido os números de peça pequena de virabrequins desta ordem de grandeza e o fato de que, para grandes virabrequins deste tipo, super dimensões de esmerilhamento de até 2 mm de diâmetro e de até 0,5 mm de cada lado nos lados planos têm que ser esmerilhados e, portanto, até mesmo as partes não maquinadas as quais passam para a máquina de esmerilhamento são altamente onerosas , embora o foco mesmo para estes grandes virabrequins seja o tempo de esmerilhamento particularmente curto, no entanto, é de importância significativa para as partes do virabrequim não maquinadas serem esmerilhadas como partes de qualidade aceitável. Isto significa que, em todas as circunstâncias, rejeições têm que ser evitadas por causa da alta perda financeira. Tempos de esmerilhamento aumentados são aceitos do que um resultado de esmerilhamento pobre, qualificando o virabrequim como uma parte rejeitada. Deve-se notar aqui que, durante o esmerilhamento de grandes virabrequins, o maior superdimensionamento de esmerilhamento que é também necessário por causa do tratamento preliminar de usinagem macia e posterior endurecimento dos pontos de rolamento requer uma taxa alta remoção de material, que, por sua vez, contém o risco do virabrequim ser distorcido durante o esmerilhamento. Este efeito esta desvantagem ocorre totalmente mais severamente se os lados planos dos pontos de rolamento precisam ser co-esmerilhados. Acima de tudo, os raios de transição presentes entre os pontos de rolamento e os lados planos para serem co-esmerilhados no caso dos grandes virabrequins exacerbam adicionalmente este problema. Após o endurecimento dos pontos individuais de rolamento, a zona de endurecimento habitualmente estende-se para a transição de raio, ou possivelmente até o ombro plano adjacente. Durante o esmerilhamento de grandes virabrequins, uma distorção substancialmente maior, portanto, deve ser antecipada do que no caso de virabrequins menores, por exemplo virabrequins de veículo de passageiros. Geralmente não é possível facilmente transferir as sequências de esmerilhamento e condições de esmerilhamento as quais são bem-sucedidas para virabrequins menores para produzir virabrequins deste tipo com alta precisão para virabrequins grandes. Grandes virabrequins habitualmente são produzidos em grandes máquinas de esmerilhamento em uma pluralidade de etapas do processo, em que o esmerilhamento é habitualmente realizado com rebolos.

[0004] DE 43 27807 C2 descreve um método e uma máquina de esmerilhamento para esmerilhar um virabrequim sem ter foco especificamente em grandes virabrequins. No método conhecido, o virabrequim é preso com tensão axial e é esmerilhado por pelo menos dois rebolos contornados, os quais são, cada um, montados separadamente. O virabrequim fixado em um cabeçote de trabalho e um bastão de ferramenta situa-se em rotação pelo acionamento no cabeçote de trabalho. A precisão do virabrequim esmerilhado destina-se a ser alcançada pelo fato de que o esmerilhamento em modo de acabamento pleno do virabrequim, mas apenas o esmerilhamento em modo de acabamento, é realizado em uma única configuração. Não há nenhuma informação sobre o uso de descansos estáveis.

[0005] DE 199 19893 A1 descreve o esmerilhamento grosseiro e esmerilhamento em modo de acabamento de um virabrequim em uma configuração. Em particular, é feita referência à maiores virabrequins, por exemplo também paras motores de caminhão, com um comprimento de mais de 300 mm. Uma base de descanso estável também é provida pelo menos em um rolamento principal por causa de virabrequins maiores. Os rebolos usados podem ser rebolos CBN e também rebolos corindo, em que é feita referência para o fato de que, quando rebolos CBN são utilizados, a vida útil de um rebolo é mais longa e maior precisão também pode ser alcançada. Tanto o cabeçote de trabalho quanto o bastão de ferramenta podem ter um acionamento dedicado, os quais se acionam sincronicamente em relação uns aos outros. Além disso, é ressaltado que, em uma configuração única, pelo menos os rolamentos principais do virabrequim podem ser esmerilhados de modo grosseiro e em seguida os rolamentos de pinos de virabrequim dos mesmos e, posteriormente, os rolamentos principais dos mesmos podem ser esmerilhados em modo de acabamento com pelo menos um rebolo. Se a superfície de rolamento se destina a ter um formato convexo, isto é possível através da preparação adequada do rebolo usado, sem especificamente necessidade de remandrilamento. O esmerilhamento das seções de extremidade cilíndricas e dos flanges do virabrequim não é descrito, especialmente porque, com o método descrito, as garras de aperto de um mandril agem na extremidade periódica cilíndrica do virabrequim.

[0006] A impressão de Internet da Cinetic Landis descreve uma grande máquina de esmerilhamento de rolamento de pino de manivela CNC com a designação LT3. Esta máquina é descrita até um tamanho de 8 m. Ele é usado para esmerilhar rolamentos de pino da manivela e rolamentos principais, usando um processo de medição. A fim de, em particular, ser capaz de esmerilhar raios na transição entre as superfícies de rolamento real para as faces de extremidade nas bochechas delimitando os rolamentos, um preparador de rebolo do CNC está presente. A conhecida máquina esmerilha os rolamentos principais e os rolamentos de pinos de virabrequim em uma configuração e além disso é capaz de esmerilhar as regiões de extremidade cilíndricas, incluindo chanfros ou seções cônicas. Também se faz referência a descansos estáveis servo-controladas.

[0007] Além disso, o folheto da empresa de Ingersoll Naxos, no tocante aos dados de máquina da máquina de esmerilhamento de rolamento de pino de manivela de CBN pq500x1250 refere-se em primeiro lugar a uma peça de comprimento de 1500 mm para um virabrequim a ser esmerilhado e em segundo lugar para o uso de rebolos CBN. A máquina está acoplada a um dispositivo de medição em processo de diâmetro.

[0008] Com o uso generalizado de rebolos de corindo para grandes virabrequins, é necessário acima de tudo, em um ponto do rolamento, durante o esmerilhamento dos raios na transição do ponto real do rolamento para os lados lisos das bochechas, e também quando o esmerilhamento das bochechas, que o rebolo esmerilha os raios tem que estar preparado de antemão. Se o rebolo deve ser utilizado posteriormente para o esmerilhamento, por exemplo, do ponto de rolamento ou da seção de extremidade cilíndrica do virabrequim, tem de estar preparada novamente. Geralmente, um rebolo de corindo tem que ser preparado com frequência entre as diferentes etapas de trabalho individual. Desde que os custos para rebolos de corindo são relativamente baixos, isto é aceito. O curativo frequente entre as etapas de trabalho individual também requer um tempo de produção total para um grande virabrequim, que também é inteiramente aceito se pode, portanto, de qualquer forma evitar que um grande virabrequim ser formado como uma rejeição.

[0009] Os dispositivos de medição em processo conhecidos no estado da técnica são providos para medir o diâmetro de corrente em um ponto de rolamento a fim de assim influenciar durante o esmerilhamento que um diâmetro desejado é alcançado ou mantido.

[0010] Por outro lado, é o objetivo da invenção prover um método e uma máquina de esmerilhamento com a qual grandes virabrequins de motores de caminhão, motores de navio ou motores estacionários podem ser esmerilhados com grande precisão e alta eficiência com os quais rebolos com um serviço de longa vida podem ser usados e pode reduzir o número de operações de preparação.

[0011] Este objeto é alcançado por um método com as características como reivindicado na reivindicação 1 e por uma máquina de esmerilhamento com as características como reivindicado na reivindicação 12.

[0012] Desenvolvimentos de expediente são descritos nas respectivas reivindicações dependentes.

[0013] De acordo com um primeiro aspecto da invenção, no caso do método de acordo com a invenção para esmerilhar completamente grandes virabrequins, pelo menos todos os rolamentos principais e rolamentos de pinos de virabrequim do virabrequim são esmerilhados de modo grosseiro e esmerilhados em modo de acabamento com pelo menos um primeiro rebolo CBN. Além disso, ao menos, todas as regiões de extremidade cilíndrica e flanges do virabrequim da mesma forma são esmerilhadas de modo grosseiro e esmerilhadas em modo de acabamento na única configuração do virabrequim. O uso de um Rebolo de CBN permite uma longa vida útil e esmerilhamento com alta precisão sem o rebolo ter de ser preparado após cada operação de esmerilhamento de um determinado ciclo de trabalho. Durante o esmerilhamento grosseiro do virabrequim, bases de descanso estável, geralmente uma pluralidade dos mesmos, são esmerilhados e uma descanso estável é alinhada com cada uma das bases de descanso estável esmerilhados. O número de descansos estáveis usado varia de acordo com o tamanho e o comprimento do virabrequim a ser esmerilhado. No caso de virabrequins mais curtos, duas descansos estáveis são suficientes em algumas circunstâncias, e, portanto, também apenas dois bases de descanso estável têm que ser esmerilhados. No caso de virabrequins maiores e mais longos, é totalmente necessário e habitual para esmerilhar uma base de descanso estável em cada rolamento principal e alinhar um descanso estável correspondente.

[0014] Quanto mais descansos estáveis são usados e quanto maior o virabrequim é, maior o problema pode ser de torção do virabrequim durante sua rotação, que é realizada por um acionamento de cabeçote de trabalho. Um acionamento de rotação deste tipo é denotado por C1. Para evitar a torção, uma unidade de rotação C2 da mesma forma é provida de acordo com a invenção de um cabeçote de trabalho segundo disposta em uma extremidade oposta do cabeçote de trabalho. As duas unidades C1 e C2 estão operando sincronamente em relação umas às outras eletricamente.

[0015] De acordo com a invenção, o primeiro rebolo é acionado com respectivos eixos X1, Z1 e WK1 controlados por CNC. O primeiro rebolo tem uma largura que é menor que o comprimento axial dos rolamentos principais e rolamentos de pinos de virabrequim do virabrequim. A forma desejada da superfície lateral dos rolamentos pino de manivela e/ou rolamentos principais é produzida por interpolação de movimento do primeiro rebolo sobre seu eixo X1, Z1 e/ou WK1. Dentro do contexto da invenção, superfície lateral destina-se a ser entendida aqui no sentido da face lateral da superfície lateral do rolamento do virabrequim e também a transição real por meio de um raio definido na superfície plana, disposta perpendicularmente ao eixo longitudinal do ponto de rolamento, nas bochechas delimitadoras um ponto do rolamento. O eixo X1 aqui constitui a penetração do rebolo perpendicularmente ao eixo longitudinal do ponto de rolamento em uma direção de avanço. O eixo Z1 constitui o eixo de movimento do rebolo com seu paralelo de eixo ao eixo longitudinal do ponto de rolamento. E o eixo WK1 constitui um eixo de pivô através do qual o rebolo é movido em um ângulo mutável em relação ao seu eixo longitudinal. Isso quer dizer, o eixo WK1 constitui um eixo de pivô que corre perpendicularmente ao eixo longitudinal do virabrequim através do rebolo e o ponto de engate do rebolo sobre a peça a ser esmerilhada. Uma forma cilíndrica exata, de alta qualidade, de um ponto de rolamento pode ser alcançada somente se o rebolo, que caso contrário, é formado plano em sua circunferência na linha engate de esmerilhamento, pode ser girado sobre este exato eixo WK1.

[0016] De acordo com a invenção, agora além disso possui pelo menos duas, de preferência uma pluralidade de diâmetros de corrente são medidos por meio de um dispositivo de medição durante o esmerilhamento, dos rolamentos principais e/ou rolamentos de pinos de virabrequim ou em caso de esmerilhamento interrompido da mesma, especificamente em locais de medição espaçados ao longo do comprimento axial dos ditos rolamentos; com base nestes resultados de medição, os eixos X1, Z1 e WK1 do primeiro rebolo CBN são controlados de forma interpolação em relação uns aos outros e dependendo de outro para alcançar um contorno desejado da superfície lateral do rolamentos principais e/ou rolamentos de pinos de virabrequim do virabrequim. Esmerilhamento interrompido é entendido aqui no sentido de que o rebolo não está em engate.

[0017] Em princípio, o grande virabrequim pode ser esmerilhado com um único rebolo montado sobre um único cabeçote de esmerilhamento. Dito rebolo apenas tem de ser estreito o suficiente a fim de não apenas ser capaz de esmerilhar os rolamentos principais e os rolamentos de pinos de virabrequim do virabrequim, mas também as seções de extremidade cilíndrica e também os flanges e lados planos nos rolamentos e os raios na transição das superfícies de rolamento real para os lados lisos dos rolamentos. Por razões de eficiência, é totalmente vantajoso se dois cabeçotes de esmerilhamento estão presentes e se um rebolo correspondente roda está presente em cada cabeçote de esmerilhamento. Como resultado, é possível reduzir consideravelmente o tempo de esmerilhamento para o virabrequim. Por meio do movimento, o qual é executado em um modo de interpolação, do rebolo sobre seu eixo X1, Z1 e WK1, é agora possível para raios de diferentes dimensões para poder ser esmerilhado através do rebolo CBN sem operações de preparação respectivas. Isso quer dizer, os raios a serem esmerilhados podem ser copiados diretamente pelo rebolo sem preparação deste último. Este constitui um momento decisivo e vantagem de precisão em comparação com rebolos de corindo.

[0018] No entanto, na transição para as superfícies planas dispostas perpendicularmente ao eixo longitudinal dos pontos dos respectivos rolamentos, também é necessário para o eixo WK1 do esmerilhamento do rebolo deve ser ativado para ser capaz de mesclar a partir do esmerilhamento de diâmetro nas superfícies de rolamento e raios adjacentes para uma superfície plana, disposta perpendicularmente aos mesmos.

[0019] Com o método de acordo com a invenção, é, portanto, possível esmerilhar um grande virabrequim em uma configuração única com alta precisão e com uma longa vida útil do rebolo usado e, portanto, com alta eficiência.

[0020] O primeiro rebolo é de preferência preparado em intervalos definidos entre o esmerilhamento da usinagem do virabrequim. Uma vantagem substancial do rebolo CBN consiste especificamente em que, por exemplo, consideravelmente mais operações de esmerilhamento podem ser efetuadas sem o rebolo ter de ser preparado. Preparação de qualquer modo não é necessária com a finalidade de alcançar um determinado contorno porque o alto grau de flexibilidade de utilização de todos os três eixos controlados por CNC do rebolo permitem a produção de qualquer contorno e também, por exemplo, um contorno cilíndrico com alta precisão sem preparação ser exigida cada vez para esta finalidade. Preparação, de qualquer modo, de preferência, é realizada somente quando um certo grau de desgaste do rebolo tem de ser compensado, mas não para obtenção de um perfil no rebolo.

[0021] As dimensões de comprimento do virabrequim são preferencialmente medidas e, a fim de controlar a posição de esmerilhamento pelo menos da primeira roda de esmerilhamento, são transmitidos para o controlador de CNC para os eixos X1 e Z1. Como resultado, é possível trazer o rebolo exatamente para a posição de esmerilhamento, por meio da qual a dimensão do comprimento axial a ser esmerilhado pode ser mantida.

[0022] De acordo com um desenvolvimento da invenção, os eixos X1, Z1 e WK1 pelo menos do primeiro rebolo são controlados de forma a que uma forma desejada a se desviar do formato cilíndrico de rolamentos principais e/ou os rolamentos de pino de manivela é produzido. Com o método de acordo com a invenção, além disso é possível que, por meio de um número correspondente de planos de medição para determinar o diâmetro de corrente em diferentes posições ao longo do eixo longitudinal do rolamento respectivo, uma forma cilíndrica altamente precisa pode ser alcançada, a qual não é possível, ou de qualquer forma, é possível apenas de forma limitada, no caso dos dispositivos de medição em processo utilizado de acordo com o estado da técnica, porque isto é uma medida extensão sempre só é realizada em um único ponto de uma região de rolamento.

[0023] Além de, de preferência, para o esmerilhamento de uma região de extremidade cilíndrica e/ou flange do virabrequim, um mandril em um cabeçote de trabalho em uma região da extremidade do virabrequim ou em um bastão de ferramenta em uma região de extremidade oposta ao virabrequim, ou em vez do bastão de ferramenta, um segundo cabeçote de trabalho da região referido é liberado, e o virabrequim é mantido centralmente por pontos respectivamente fornecidos do respectivo mandril. No caso de, por exemplo, uma ligeira pressão dos pontos contra a centralização do furo do virabrequim através do respectivo mandril, o virabrequim também além disso pode ser acionado. Quando um mandril é liberado, é de qualquer modo possível, para uma região de extremidade do virabrequim poder ser esmerilhada, esmerilhada de modo grosseiro especificamente e esmerilhada em modo de acabamento, por meio do primeiro rebolo. Um procedimento análogo é realizado na região de extremidade oposta do virabrequim. É, portanto, possível esmerilhar completamente um grande virabrequim com alta eficiência e precisão em uma única configuração.

[0024] De acordo com um desenvolvimento, no método de acordo com a invenção de um segundo rebolo CBN é provido, o qual realiza esmerilhamento grosseiro e esmerilhamento em modo de acabamento do virabrequim por meio de seus acionamentos de eixo controlados por CNC X2 e Z2 e um acionamento adicional controlado por CNC em um eixo de pivô WK2. Mediante o fornecimento de dois rebolos CBN separados, que são montados em cabeçotes respectivos de esmerilhamento, o tempo de fabricação de um grande virabrequim pode ser reduzido, possivelmente até mesmo para metade.

[0025] A fim de, no caso de virabrequins particularmente longos, para compensar uma deformação durante a usinagem como resultado da introdução de forças de esmerilhamento durante o esmerilhamento, pelo menos quatro bases de descanso estável, com os quais descansos estáveis correspondentes podem então ser alinhadas, deve, além disso, de preferência, ser esmerilhado.

[0026] As regiões da extremidade do virabrequim são esmerilhadas de preferência com o primeiro rebolo, onde é também possível para a região de extremidade de um lado do virabrequim ser esmerilhada com o primeiro rebolo e região de extremidade oposta ao virabrequim para ser esmerilhada com um segundo rebolo, em que o segundo rebolo é também preparado em definidos intervalos. O comprimento dos intervalos definidos pode ser determinado sob aspectos análogos, como também foi descrito acima para o primeiro rebolo.

[0027] Raios do contorno de superfície lateral do virabrequim são de preferência também esmerilhados, em especial nos pontos de rolamento dos mesmos, copiando direto, por meio dos rebolos CBN, especificamente sem uma preparação anterior dos rebolos para o valor de raio preciso ser exigido.

[0028] Uma vez que, com o esmerilhamento completo ou usinagem completa do virabrequim grande em uma única configuração, carga/descarga do qual, caso contrário, é necessária entre as etapas de usinagem individuais é supérflua, a desvantagem da qual ocorreria quando realizando a usinagem em uma pluralidade de diferentes estações de esmerilhamento, ou seja que o virabrequim muda termicamente durante medições externas até dito virabrequim ser carregado novamente para o próximo esmerilhamento de máquina ou estação de esmerilhamento, é evitado. Além disso, para grandes virabrequins, há sempre um esforço considerável de aparelhos para carregar ou descarregar ditos virabrequins pesados.

[0029] No caso de utilização descrita anteriormente de dois cabeçotes de esmerilhamento, é possível, além do fato de que, usinagem paralela realizada pelo menos parcialmente durante o esmerilhamento grosseiro e/ou esmerilhamento em modo de acabamento dos virabrequins, usar dois rebolos contorneados diferentes. Este último tem a vantagem que os rebolos podem, cada um, ser melhor adaptados para a tarefa de usinagem respectiva nos pontos de rolamento individuais ou otimizados aos mesmos.

[0030] Para o esmerilhamento dos grandes virabrequins, as seguintes tecnologias diferentes ou sequências de trabalho durante o esmerilhamento dos pontos de rolamento ou das regiões de extremidade cilíndrica e flanges que devem ser esmerilhados destinam-se a serem usados: a) esmerilhamento grosseiro e esmerilhamento em modo de acabamento de rolamentos principais e de rolamentos de pinos de virabrequim com ou sem raios de transição e/ou lados planos; b) esmerilhamento grosseiro e esmerilhamento em modo de acabamento de um rolamento de empuxo em seus lados planos delimitando o ponto real do rolamento; c) raios de transição de esmerilhamento nos pontos de rolamento na transição para os lados planos, com a possibilidade de interpolação de raio em rolamentos principais e/ou rolamentos de pinos de virabrequim e o rolamento de empuxo, onde os raios para as transições de diâmetro nos pontos de rolamento para os lados planos dos mesmos são retificados com um rebolo, tendo um raio no seu "canto". Uma vez que os raios para as transições de rolamento em muitos virabrequins não são idênticos em projeto nos rolamentos principais e rolamentos de pino de manivela, um raio menor é preparado no rebolo e este raio é então "copiado" no ponto de rolamento (veja a Figura 11); d) esmerilhamento das regiões de extremidade do virabrequim, tais como a flange e/ou periódico de usinagem, onde, por causa do eixo WK adicional dos rebolos, há também a possibilidade de esmerilhamento das extremidades de haste cônicas; e) esmerilhamento das superfícies de extremidade frontal do periódicos e/ou extremidades periódicas; f) efetuar o esmerilhamento apenas com rebolos CBN; e g) usar óleo esmerilhamento ou emulsão de esmerilhamento como lubrificante de resfriamento.

[0031] Uma medição em processo com um dispositivo de medição é a primeira de todas usada para os rolamentos principais e os rolamentos de pinos de virabrequim, em que o dispositivo de medição utilizado é móvel sobre a largura do rebolo no sentido longitudinal do ponto de rolamento, de tal maneira, e, portanto, valores de medição do diâmetro podem ser registrados em uma pluralidade de pontos no sentido longitudinal do ponto de rolamento , que é possível também medir o desvio da cilindricidade, conicidade ou convexidade em cada ponto do rolamento. Além disso, também é possível, com dito dispositivo de medição, medir não somente respectivos diâmetros no ponto de rolamento, mas também automaticamente sentir o arredondamento dos mesmos. Os valores de medição são de entrada, de acordo com a invenção, para os respectivos dispositivos de controle da máquina e, portanto, com correções adequadas durante o processo de esmerilhamento, o contorno alcançado na peça de trabalho pode ser corrigido e o contorno desejado pode ser obtido, especificamente sem o virabrequim ter que ser retirado da máquina e medido em uma sala especial de medição com aparelhos de medição especial. Uma medição após processo nos pontos de rolamento também pode ser realizada com o dispositivo de medição que está presente. Para este efeito, o rebolo é alimentado até uma pequena distância radial dos pontos de rolamento, e o dispositivo de medição pode então medir o diâmetro no método de medição após o processo. Após este método de medição, é igualmente possível também medir o desvio da cilindricidade, conicidade ou convexidade em cada ponto do rolamento.

[0032] Além da medição do diâmetro e da redondeza, um dispositivo também é provido para medir o posicionamento longitudinal do virabrequim, onde uma cabeça de medição de precisão é provida em cada caso no cabeçote de esmerilhamento ou sobre os cabeçotes de esmerilhamento. Portanto, é possível medir automaticamente dimensões de comprimento no virabrequim. Um que é referido como cabeça de medição de comutação é usada como a cabeça de medição, quer dizer, a cabeça de chave desvia em contato com a peça a ser trabalhada pelo movimento do cabeçote de esmerilhamento ao longo do eixo Z do mesmo até um sinal de comutação elétrico ser emitido. Em seguida, dito sinal de comutação é alocado para o valor da posição do aparato de medição de comprimento do eixo Z. Por medição repetida de todos os lados planos ou alguns definidos dos pontos de rolamento, a posição longitudinal precisa, portanto, pode ser determinada para cada ponto de rolamento antes do esmerilhamento, e portanto, em primeiro lugar, o esmerilhamento sobredimensionados para cada lado plano que tem de ser esmerilhado pode ser medido precisamente e, portanto, também determinado. Como resultado, o tempo de esmerilhamento pode ser otimizado, porque o que é referido como "esmerilhamento a ar" pode ser eliminado. De acordo com este princípio, posições radiais no virabrequim também podem ser determinadas com a mesma cabeça de medição. As posições radiais medidas são então também alocadas aqui aos eixos C dos cabeçotes de trabalho.

[0033] A usinagem completa de um grande virabrequim em uma única configuração é também especialmente de importância porque um grande virabrequim tendo, por exemplo, um comprimento de cerca de 2500 mm requer um tempo de esmerilhamento de cerca de duas horas.

[0034] De acordo com um segundo aspecto da invenção, uma máquina de esmerilhamento para usinagem completa de grandes virabrequins de motores de caminhão, motores de navio ou motores estacionários é provida, na qual pelo menos os seguintes elementos são organizados no seu leito de máquina: h) Um primeiro e um segundo cabeçote de trabalho tendo um respectivo acionamento rotativo controlado por CNC C1 e C2. O virabrequim a ser esmerilhado é fixado entre os cabeçotes de trabalho. Esta configuração é mantida durante toda a usinagem de esmerilhamento completa do virabrequim, e, portanto, as operações de resegmentação não são necessárias. Os acionamentos rotativos C1 e C2 acionam o virabrequim em suas duas extremidades sincronicamente em relação umas às outras. Eles, portanto, certifique-se do que é referido como uma onda elétrica. Por meio do acionamento síncrono dos dois acionamentos rotativos C1 e C2, assegura-se que o virabrequim não está torcido durante a sua rotação. Por causa dos comprimentos relativamente grandes dos grandes virabrequins maquinados com a máquina de esmerilhamento de acordo com a invenção, ditos grandes virabrequins têm que ser suportados em uma pluralidade de rolamentos principais, mais de preferência em todos os rolamentos principais. Como resultado, momentos de fricção são exercidos sobre o virabrequim e, por sua vez, levam a carga de torção. Para evitar este carregamento torcional ou mesmo neutralizar, os acionamentos rotativos C1 e C2 são arranjados em ambas as extremidades do virabrequim e operam de forma síncrona em relação uns aos outros. i) Suportes sobre rolamentos principais do virabrequim, sujo suporte é assegurado por um número de descansos estáveis que são móveis até os rolamentos principais de virabrequim respectivos em uma maneira de entrar em contato com este último após uma base de descanso estável respectivo ser esmerilhado, com um primeiro rebolo arranjado em um primeiro cabeçote de esmerilhamento. j) O primeiro cabeçote de esmerilhamento com o primeiro rebolo, em que dito rebolo é um rebolo CBN e possui acionamentos controlados por CNC de seus eixos X1 e Z1 para o esmerilhamento grosseiro e esmerilhamento em modo de acabamento, pelo menos de rolamentos principais e rolamentos de pinos de virabrequim do virabrequim. Além disso, um acionamento controlado por CNC adicional para um eixo de pivô WK1 é provido para dito primeiro rebolo, no qual os eixos X1, Z1 e WK1 podem ser interpolados em relação uns aos outros e são controláveis na dependência de um ao outro de tal forma que um contorno de superfície lateral desejado de pelo menos dos rolamentos principais e rolamentos do pino de manivela pode ser alcançado. k) Um dispositivo de medição o qual é arranjado no cabeçote de esmerilhamento e possui um eixo de deslocamento que corre paralelamente ao eixo longitudinal dos rolamentos de pino de manivela ou rolamentos principais e ao longo do qual o dispositivo de medição pode ser trazido para as posições de medição nas quais diâmetros de corrente podem ser registrados pelo dispositivo de medição. Com base nos ditos diâmetros de corrente medidos, os eixos X1, Z1 e WK1 do primeiro rebolo são controláveis para alcançar um contorno desejado.

[0035] Em especial para grandes virabrequins, eixos de esmerilhamento também têm que ser dimensionados para serem de um tamanho e peso adequados. Embora o movimento de ditas grandes massa requeira grandes acionamentos, esses acionamentos têm que ser executados em uma maneira livre de execução e de extremamente baixa fricção de uma superfície altamente precisa ou um altamente contorno de superfície lateral desejado altamente preciso, em particular sobre os rolamentos de um virabrequim deste tipo. A vantagem substancial do eixo WK adicional dos rebolos consiste em que os rebolos movidos com os mesmos podem ser obliquamente posicionados sobre quantidades relativamente pequenas de angulares com inércia pequena e com um alto grau de precisão na ordem, portanto, alcançam esmerilhamento confiável e econômico de qualquer peça curvada e/ou contornos inclinados ou são capazes de compensar erros, ou seja, desvios em relação a contorno cilíndrico desejado. O eixo WK é desviado, portanto, de forma precisamente ajustável por seu acionamento associado, e, portanto, o rebolo correspondentemente é posicionado ligeiramente obliquamente em relação à posição inicial. Este eixo pivô é substancialmente livre de execução em sua função pivotante. Com a máquina de esmerilhamento de acordo com a invenção, portanto, é possível, mesmo com rebolos preparados de forma plana, para esmerilhar o que é referido como "ballus" sobre o rolamento correspondente. Com os eixos X e Z para o movimento do rebolo, é definido um plano de referência horizontal, como está presente no caso de máquinas de esmerilhamento universais redondas/não redondas universais costumeiras. Um requisito para esmerilhamento de um contorno preciso cilíndrico é para os rolamentos principais e/ou os rolamentos do pino de manivela a ser pinçado precisamente axialmente paralelo. Devido a erros de aperto frequentemente inevitáveis e devido ao fato de que grandes virabrequins constituem estruturas relativamente macias e apesar de todo o cuidado durante o esmerilhamento não pode ser montado de tal maneira que os eixos do centro do aperto e elementos de suporte de todos os rolamentos principais executam de forma precisamente alinhada em relação ao eixo longitudinal do virabrequim e, portanto, surgem pequenos desvios no contorno desejado, é possível, por meio do eixo WK adicional para o rebolo, para neutralizar ditos erros e conseguem um contorno desejado, portanto, mais preciso, especificamente no caso de grandes virabrequins. Além disso, com o dito eixo de pivô WK adicional, a possibilidade é provida de também produzir uma superfície convexa circunferencial no respectivo rolamento a ser esmerilhado. Um contorno convexo exteriormente curvo também pode ser conseguido com um rebolo estreito se este último pode ser posicionado obliquamente em direção a ambos os lados, ou seja, pode ser pivotado. Portanto, já não é necessário para produzir um rebolo perfilado, o qual está presente em conformidade com o contorno convexo desejado de um rolamento e que atinge a largura inteira de rolamento com sua espessura, ou seja, a largura do rebolo.

[0036] Os cabeçotes de trabalho atuando em ambas as extremidades do virabrequim e aperto do último nas regiões de extremidade são em particular se movem hidraulicamente. A mobilidade hidráulica permite uma definição exata e prontamente posicionável, e, portanto, o virabrequim pode ser pinçado otimamente em suas extremidades.

[0037] O segundo cabeçote de esmerilhamento de preferência tem um segundo rebolo que é igualmente um rebolo CBN e é provido com eixos X2 e Z2 controlado por CNC para o esmerilhamento grosseiro e esmerilhamento em modo de acabamento do virabrequim. Dito segundo rebolo, de preferência, da mesma forma, tem um acionamento adicional controlado por CNC para um eixo de pivô WK2. Dito eixo de pivô WK2 do segundo rebolo tem a mesma função e é construído de forma análoga ao eixo de pivô WK1, para o primeiro rebolo.

[0038] Desde que, devido ao desgaste, os rebolos CBN têm que ser preparados ocasionalmente, mas não após cada operação de esmerilhamento, como é o caso dos rebolos de corindo, a máquina de esmerilhamento de preferência além disso tem um dispositivo de preparação com um rebolo de preparação de diamante, por meio do qual o primeiro e o segundo rebolo pode ser preparado ao seu respectivo contorno desejado de rebolo.

[0039] Para o esmerilhamento exato das superfícies planas dos flanges nas regiões de extremidade do virabrequim e também dos lados planos nas bochechas de virabrequim delimitando uma superfície de rolamento respectiva, um dispositivo de medição de comprimento além disso é de preferência disposto em um ou ambos cabeçotes de esmerilhamento, cujo dispositivo de medição de comprimento é móvel ao longo do eixo Z em posições de medição diferentes e por meio do qual o segundo rebolo é controlável em sua localização de esmerilhamento para esmerilhar as respectivas superfícies planas no virabrequim. Alta precisão das superfícies planas do virabrequim em relação uma à outra, portanto, também é possível. O dispositivo de medição de comprimento, de preferência, tem uma cabeça de medição de comutação.

[0040] Além disso, de preferência, a máquina de esmerilhamento tem uma pluralidade de descansos estáveis, pelo menos quatro descansos estáveis. Os suportes de descansos estáveis são montados móveis na tábua de esmerilhamento de tal forma que eles possam ser movidos até o ponto de rolamento do mesmo depois de bases de descanso estável correspondentes forem esmerilhados. É, portanto, possível suportar de maneira confiável o virabrequim ao longo de sua direção longitudinal para impedir que o virabrequim ceda durante a usinagem, ou seja, a fim de também absorver as forças de esmerilhamento introduzidas no virabrequim pelos rebolos durante o esmerilhamento.

[0041] Durante toda a usinagem de esmerilhamento completa do virabrequim, os acionamentos rotativos C1 e C2 permanecem em uma posição de fixação do virabrequim. Em primeiro lugar, isso é conseguido durante o esmerilhamento dos rolamentos principais e dos rolamentos pinos de virabrequim por mandris correspondentes com mandíbulas de aperto que atuam sobre as regiões de extremidade cilíndrica do virabrequim. Quando ditas regiões de extremidade também são esmerilhadas no sentido de completar a usinagem do virabrequim, das garras de aperto dos respectivos mandris têm que ser liberadas e retraídas. Para que o virabrequim não tenha que ser ressegmentado, os mandris têm pontas os quais são acopladas aos acionamentos rotativos C1 e C2, são acionados com este último, se engatam nos orifícios centralizadores no virabrequim nas regiões de extremidade cilíndricas e, assim, fixar o virabrequim, girando-se o último de forma rotatória, entre as pontas.

[0042] A fim de, durante o esmerilhamento dos rolamentos de pinos de virabrequim, para garantir um fornecimento confiável de óleo de refrigeração lubrificante/polimento aos pontos nos rolamentos de pino de manivela cujos pontos de esmerilhamento se movem de forma excêntrica, ou seja, giram num orbital, um dispositivo é além disso provido com um acionamento adicional do CNC para guiar os bocais de refrigeração, especificamente de tal forma que os bocais de refrigeração permanecem substancialmente equidistantes de ditos pontos de esmerilhamento durante a revolução excêntrica rotativa do ponto de moedura , e, portanto, lubrificante de refrigeração é fornecido confiantemente aproximadamente à mesma distância para o ponto de esmerilhamento.

[0043] Outras características, vantagens e possibilidades de utilização da invenção agora serão descritas em detalhes, tendo como referência o desenho abaixo. No desenho:

[0044] Figura 1 mostra uma vista superior da máquina de esmerilhamento de acordo com a invenção;

[0045] Figura 2 mostra uma vista parcial da Figura 1, com uma vista superior do virabrequim preso;

[0046] Figura 3 mostra um virabrequim com regiões de esmerilhamento ilustradas esquematicamente a fim de ilustrar a tarefa de esmerilhamento no virabrequim;

[0047] Figura 4 mostra a fixação do virabrequim em suas regiões de extremidade por cabeçotes de trabalho;

[0048] Figura 5 mostra o cabeçote de trabalho com mandíbulas de fixação retraídas e a ponta de centragem no engate com o virabrequim no furo de centralização do mesmo

[0049] Figura 6 mostra uma fixação de lateral de bastão de ferramenta do virabrequim com um mandril fechado;

[0050] Figura 7 mostra a fixação lateral do bastão de ferramenta do virabrequim com a ponta de centragem no engatamento no orifício de centralização do furo e com rebolo indicado para a realização do esmerilhamento na região de extremidade cilíndrica do virabrequim;

[0051] Figura 8 mostra uma ilustração de acordo com a Figura 7, mas com uma região de extremidade cônica na parte de extremidade cilíndrica do virabrequim e com rebolo indicado;

[0052] Figura 9 mostra uma ilustração com o mandril completamente retraído sobre o bastão de ferramenta e com o suporte de descanso estável adicional na região de extremidade cilíndrica do virabrequim para efeitos de esmerilhamento do lado de extremidade da região de extremidade cilíndrica;

[0053] Figura 10 mostra uma ilustração da cópia através de um rebolo CBN em caso de raios diferentes de transição nos pontos de rolamento entre a região de rolamento direta e lados planos;

[0054] Figura 11 mostra o esmerilhamento de um contorno de rolamento convexo usando os eixos de pivô adicionais WK1 e WK2 em comparação com esmerilhamento apenas com os eixos X e Z;

[0055] Figura 12 mostra um arranjo esquemático de um dispositivo de medição em processo para medir os diâmetros de corrente em pontos de rolamento;

[0056] Figura 13 mostra uma ilustração esquemática do guia dos bocais de refrigeração durante o esmerilhamento dos rolamentos de pinos de virabrequim com revolução de maneira excêntrica; e

[0057] Figura 14 mostra uma ilustração esquemática de bocais de resfriamento arranjados em uma maneira substancialmente estacionária durante o esmerilhamento dos rolamentos principais.

[0058] Figura 1 mostra o projeto básico da máquina de esmerilhamento de acordo com a invenção nas quais grandes virabrequins podem ser maquinados. Da maneira usual, a máquina de esmerilhamento está organizada em um leito de máquina 1 a qual acomoda todos os conjuntos necessários. Um primeiro cabeçote de esmerilhamento 5, o qual suporta um fuso de esmerilhamento 6 com um primeiro rebolo CBN 7, é arranjado na região traseira do leito de máquina 1. Também é arranjado um segundo cabeçote de esmerilhamento 8 o qual suporta um fuso de esmerilhamento 8.1 com um segundo rebolo 9. Cada cabeçote de esmerilhamento 5, 8 é construído em uma corrediça transversal que, em cada caso, tem eixos X e Z controlado. Através ditos eixos, o primeiro rebolo 7 é, portanto, móvel de maneira acionável através de seu eixo X1 e Z1 e o segundo rebolo 9 é móvel de maneira acionável através de seu eixo X2 e Z2. Além disso, cada um dos cabeçotes de esmerilhamento 5, 8 tem, em cada caso, sobre o fuso de esmerilhamento dos mesmos, o que é referido como um eixo WK que permite pivotar para dentro do fuso de esmerilhamento 6 no primeiro cabeçote de esmerilhamento 5 e do fuso de esmerilhamento no segundo cabeçote de esmerilhamento 8 com o respectivo rebolo associado até o ponto de rolamento para ser esmerilhado, a fim de esmerilhar um contorno cilíndrico de forma altamente precisa ou especificamente para produzir um contorno no ponto de rolamento que desvia o contorno cilíndrico. Os cabeçotes de esmerilhamento 5, 8 realizam seus respectivos movimentos X através de um guia 22 e seus movimentos Z através de correspondentes guias 21. O eixo de pivô WK1 do primeiro fuso de esmerilhamento 6 no primeiro cabeçote de esmerilhamento 5 é conhecido como WK1 e suporta o sinal de referência 16.1. O eixo de pivô do fuso de esmerilhamento do segundo rebolo 9 no segundo cabeçote de esmerilhamento 8 suporta a designação WK2 e tem o sinal de referência 16.2. Os acionamentos para o eixo Z dos cabeçotes de esmerilhamento 5, 8 são realizados para o primeiro cabeçote de esmerilhamento através de um acionamento 14 do eixo Z1, enquanto um acionamento de 15 para o eixo Z2 do segundo rebolo é provido no segundo cabeçote de esmerilhamento 8. Os dois acionamentos 14, 16 destinam-se, de preferência, como acionamentos de mestre-escravo.

[0059] Um dispositivo de posicionamento longitudinal 19 é provido no segundo cabeçote de esmerilhamento 8 e é provido para os comprimentos de medição ou para determinar as posições de esmerilhamento para esmerilhar as superfícies planas no virabrequim 10.

[0060] Todos os movimentos axiais da máquina de esmerilhamento são móveis sob controle CNC.

[0061] A tábua de esmerilhamento 2, na qual um cabeçote de trabalho 3 é provido com um acionamento 12 para seu eixo C1 situa-se na parte frontal no leito de máquina 1. O cabeçote de trabalho 3 tem um eixo de trabalho com um mandril 17, o qual tem uma ponta além de mandíbulas de fixação. As mandíbulas de fixação 17 repousam na sua posição de fixação em maneira compensadora contra o periódico de extremidade 10.3 do virabrequim. As mandíbulas de fixação 17 atuam sobre seções de extremidade 10.3 do virabrequim 10, e a ponta se engrena em um furo de centralização 10.4 provida no lado plano da seção de extremidade 10.3 do virabrequim 10. O cabeçote de trabalho 3 é de preferência móvel hidraulicamente em relação ao seu posicionamento, que é indicado pela seta dupla no eixo de trabalho do cabeçote de trabalho 3. Por meio desta mobilidade, é possível pela ponta 26 (veja fig. 4) ser movido fora do furo de centragem 10.4 no virabrequim 10, depois das mandíbulas de fixação 17 estarem retraídas, a fim de carregar/descarregar o virabrequim.

[0062] Um bastão de ferramenta 4, que possui um acionamento 13 para seu eixo C2 é arranjado daquele lado da máquina de esmerilhamento que fica em frente o cabeçote de trabalho 3. Em vez de um bastão de ferramenta, um segundo cabeçote de trabalho na maneira de cabeçote de trabalho 3 também pode ser provido. Na presente modalidade exemplar, o bastão de ferramenta 4 é construído da mesma forma para o cabeçote de trabalho 3 em um projeto espelhado. O bastão de ferramenta 4 também é de preferência móvel hidraulicamente para carga/descarga do virabrequim, o qual é arranjado no eixo de bastão de ferramenta pela seta dupla. O bastão de ferramenta 4 tem um mandril 18 que tem mandíbulas de fixação e uma ponta de centragem 27 o qual pode ser acionado com isso e se engata em um furo de centragem 10.4 arranjado no lado plano da seção de extremidade do virabrequim. O virabrequim 10 é apertado entre o mandril 17 do cabeçote de trabalho 3 e o mandril 18 do bastão de ferramenta 4.

[0063] Os dois eixos de acionamento C1 do cabeçote de trabalho 3 e C2 do bastão de ferramenta 4 são movidos como eixos acoplado, e, portanto, o eixo C1 e C2 são acionados sincronicamente de forma eletricamente controlado por CNC. Devido ao acionamento síncrono do virabrequim em ambas as extremidades do virabrequim no estado preso do virabrequim, o virabrequim é impedido de "torção sobre si mesmo" ao longo de seu comprimento devido à torção na região elástica do material. Desse modo pode ser assegurado que o virabrequim pode ser esmerilhado com elevada precisão.

[0064] Devido ao comprimento relativamente grande do virabrequim 10, este último é suportado em uma pluralidade de rolamentos principais, no presente caso em quatro rolamentos principais, por descansos estáveis 11 que, por sua vez, são fixadas sobre a tábua de esmerilhamento 2 e podem ser movidas de modo que eles possam ser alinhados com um rolamento principal respectivo 10.1 e possam suportar este último depois de bases de descanso estável correspondentes terem sido esmerilhados nos ditos rolamentos principais.

[0065] Quando o virabrequim 10 tiver sido completamente esmerilhado em modo de acabamento e for destinado a ser descarregado a partir da máquina de esmerilhamento, o mandril 17 do cabeçote de trabalho 3 e o mandril 18 do bastão de ferramenta 4 são retraídos enquanto simultaneamente desengatam as pontas, 26, 27 dos respectivos mandris. Neste caso, o virabrequim repousa sobre o que é referido como prismas (não ilustradas) de suporte que também são montados na tábua de esmerilhamento 2 e agem em dois rolamentos principais 10.1. Um virabrequim depositado desta forma pode então ser removido da máquina de esmerilhamento com dispositivos de elevação correspondentes. Da mesma forma, um novo virabrequim que ainda tem de ser esmerilhado é carregado na máquina de esmerilhamento por ser colocado em ditos prismas de suporte, que é seguido pelo virabrequim disse sendo preso em suas regiões de extremidade respectivas pelos mandris 17 e 18.

[0066] A fim de compensar o desgaste sobre os rebolos CBN 7, 9, que ocorre devido a uma pluralidade de operações de esmerilhamento e a fim de restaurar um contorno desejado sobre o rebolo, os rebolos são preparados em intervalos induzidos por desgaste. Para este efeito, um dispositivo de preparação 20 com um rebolo diamantado adicionalmente é arranjado na tábua de esmerilhamento 2, com o qual dispositivo de preparação da geometria do rebolo pode ser restaurado com precisão de μm por preparação.

[0067] O dispositivo de medição de comprimento 19 adicionalmente arranjado no segundo cabeçote de esmerilhamento 8 tem uma cabeça de medição de comutação. Dita cabeça de medição de comutação pode ser trazida para as várias posições de medição, movendo-se com o eixo X2 e o eixo Z2 do cabeçote de esmerilhamento 8. Com dita cabeça de chave de medição, as dimensões de comprimento real medem-se, por exemplo, antes do esmerilhamento real na parte não maquinada e também no virabrequim acabado. No entanto, posições radiais também podem ser medidas com um dito dispositivo de medição.

[0068] A fim de ser capaz de medir as dimensões de diâmetro de corrente continuamente durante o esmerilhamento e também na peça de trabalho acabada, que é referido como dispositivo de medição em processo é provido. Este último não é ilustrado aqui na Figura 1, por razões de clareza. Ditos dispositivos de medição em processo geralmente são construídos em um cabeçote de esmerilhamento 5, 8, em que dispositivo de medição em processo é provido por fuso de esmerilhamento e rebolo. Dito dispositivo de medição disse tem um eixo controlados por CNC adicional, e, portanto, o dispositivo de medição é móvel ao longo do eixo Z, independentemente do movimento do eixo esmerilhamento com seu rebolo. Como resultado, é possível obter valores de medição do diâmetro de corrente em uma pluralidade de posições desejadas no sentido longitudinal dos mancais principais e rolamentos dos pinos de virabrequim, por exemplo. Ditos valores de medição são em primeiro lugar requeridos para monitorar a conicidade ou os ballus de um ponto de rolamento durante o processo de esmerilhamento e, com base nos valores de medição, para submeter um controle correspondente da operação de esmerilhamento do rebolo correspondente. Durante o esmerilhamento, uma correção dimensional, portanto, pode ser realizada se necessário de tal modo que o contorno desejado esmerilhado também é alcançado. Portanto, é possível perceber muito alta precisão mesmo para ditos grandes virabrequins. Este dispositivo de medição, portanto, provê a base, em conjunto com as unidades adicionais dos eixos pivô WK1 e WK2 com o sinal de referência 16.1 e 16.2, também para realizar uma correção durante o esmerilhamento para atingir tão exato e desejado um contorno de superfície lateral quanto possível no ponto respectivo de rolamento.

[0069] O esmerilhamento dos virabrequins é realizado nos pontos de rolamento e também sobre as porções centrais nas extremidades da haste por meio de rebolos com um revestimento CBN. Uso de preferência feito para esta finalidade da CBN ligada de maneira cerâmica que também pode ser preparado com o processo de esmerilhamento contínuo, nos intervalos induzidos por desgaste já descritos. No entanto, para tarefas especiais de esmerilhamento, rebolos com CBN galvanicamente revestido podem também ser utilizados.

[0070] Figura 2 ilustra uma visão parcial da Figura 1, na qual o projeto da tábua de esmerilhamento é ilustrado de forma alargada e mostra o cabeçote de trabalho 3 com o eixo C1 e o mandril 17 e também o bastão de ferramenta 4 com seu eixo C2 com o mandril associado 18, em que o cabeçote de trabalho 3 e o 4 bastão de ferramenta mantêm o virabrequim 10 presos entre os mandris 17, 18. A fixação é realizada de forma a que os eixos de centro do cabeçote de trabalho 3, do virabrequim, ou seja, os rolamentos principais 10.1 dos mesmos, e do bastão de ferramenta 4 são exatamente alinhados um com o outro. O virabrequim 10 é pinçado no periódico 10.3 em suas regiões de extremidade respectivas com as respectivas mandíbulas de fixação 17.1, 18,1 e pontas 26, 27, dos mandris 17, 18. Rolamentos de pino de manivela correspondentes 10.2 do virabrequim 10 são arranjados entre cada dois rolamentos principais 10.1. Descansos estáveis 11 para suportar o virabrequim 10 estão alinhadas com os rolamentos principais 10.1, os quais constituem pontos de rolamento centrais e em engatamento com ditos rolamentos principais nos pontos de rolamento central 10.1. O virabrequim 10 é preso de maneira fixa em suas extremidades centrais e é impulsionado pelo acionamento do eixo C1 do lado esquerdo e pelo acionamento C2 do lado direito em sincronismo com o outro. As mandíbulas de fixação 17.1, 18.1 e as pontas de centralização 26, 27, são projetados de tal forma que as mandíbulas de aperto compensadoras17.1, 18,1 permitem erros de concentricidade ou imprecisões dimensionais para o ponto de aperto sem ter um efeito significativo sobre as pontas de centralização 26, 27 no mandril 17, 18. Também é possível usar mandris de aperto centralmente em vez de mandris 17, 18 com pontas de centragem 26, 27.

[0071] Figura 2 mostra o estado de fixação para esmerilhamento dos pontos de rolamento 10.1, 10.2. Durante o esmerilhamento das regiões de extremidade do virabrequim 10, os estados de fixação do virabrequim 10 na máquina têm de ser mudados, os quais são descritos| nas figuras a seguir, mas sem dispensar a fixação central do virabrequim 10. Portanto, é possível ser capaz de esmerilhar os rolamentos principais 10.1 e os rolamentos de pinos de virabrequim 10.2 e também as regiões de extremidade 10.3 do virabrequim 10 em uma única configuração.

[0072] Figura 3 mostra uma ilustração simplificada de um virabrequim 10, na qual regiões da esmerilhamento indicadas 23, 24, 25, quer dizer, as regiões que têm de ser maquinadas no virabrequim 10 no sentido de usinagem completa, são mostradas. Esta ilustração coloca juntos as tarefas de esmerilhamento correspondente, especificamente, no presente caso, para um virabrequim de 8 cilindros de um motor ou um virabrequim de 16 cilindros de um motor V. No virabrequim 10, os rolamentos principais 10.1, o os rolamentos do pino de manivela 10.2 e as extremidades de haste com suas regiões de extremidade sob a forma de periódicos 10.3 devem ser esmerilhados, a qual se realiza em uma única máquina em uma configuração sem o virabrequim 10 tendo que ser carregado/descarregado no meio tempo. Os rolamentos principais 10.1 são representados pela região de esmerilhamento 23 para os rolamentos principais, os rolamentos de pinos de virabrequim 10.2 pela região de esmerilhamento 24 para os rolamentos de pinos de virabrequim e as regiões de extremidade cilíndrica na forma de periódicos 10.3 pela região de esmerilhamento 25 para os periódicos. Além disso, o virabrequim tem, no lado direito, um flange 10.6 que da mesma forma também tem de ser a esmerilhado em seus lados planos. Além disso, o virabrequim 10 tem, em suas extremidades de lado de extremidade, furos de centragem 10.4, os quais são providos com a finalidade de engatar pontas de centragem 26, 27 dos respectivos mandris 17, 18 e de acomodar o virabrequim 10 de forma centralizadora.

[0073] Na tarefa de esmerilhamento geral, sobretudo, as bases de descanso estável são esmerilhadas de modo grosseiro nos rolamentos principais 10.1 do virabrequim, tal que uma base de descanso estável redondo, ordenadamente é esmerilhado. Durante o procedimento adicional, as bases de descanso estável adicionais são então esmerilhadas um após o outro, ou então paralelo no tempo até o virabrequim 10 é suportado de forma estável ao longo de seu comprimento com descansos estáveis 11 alinhados com os rolamentos principais 10.1. Durante o procedimento de esmerilhamento adicional, os rolamentos de pinos de virabrequim 10.2 e os rolamentos principais 10.1 são então esmerilhados de modo grosseiro tal que todos os pontos de rolamento são esmerilhados de modo grosseiro em seus diâmetros, raios de transições e lados planos. Após o esmerilhamento grosseiro, o esmerilhamento em modo de acabamento dos rolamentos de pinos de virabrequim, os rolamentos principais e as extremidades de haste para o tamanho final acontece. O esmerilhamento grosseiro e o esmerilhamento em modo de acabamento de preferência realizam-se com o mesmo rebolo 7, 9. Durante o esmerilhamento completo do virabrequim 10, os métodos anteriormente descritos são trazidos para uso na forma como é tecnologicamente vantajoso e conveniente para o esmerilhamento dos virabrequins correspondentes, em que a sequência de esmerilhamento é dependente no respectivo virabrequim e pode variar completamente. Em geral, no caso de grandes virabrequins, uma sequência de esmerilhamento definida pode não ser fixa definida e predeterminada desde que a tecnologia de esmerilhamento durante o esmerilhamento é extremamente dependente do processamento e o comportamento com relação aos estresses que são liberados e, portanto, em conjunto com uma possível distorção do virabrequim. O material do qual se compõe o virabrequim deve ser considerado para ser uma influência adicional sobre como definir a sequência de esmerilhamento. Virabrequins pré-maquinados mesmo identicamente que são compostos de matérias diferentes ou sofreram um tratamento de endurecimento diferentes têm de às vezes ser maquinados de forma diferente relativamente do processo de esmerilhamento, com essas propriedades também sendo tidas em consideração. Uma variável que influencia adicionalmente a este respeito é a frequência natural do virabrequim, o que pode resultar, da mesma forma, ou requerem sequências de esmerilhamento definidas.

[0074] Figura 4 é uma ilustração ampliada da Figura 2, em que o virabrequim 10 é mostrado apenas parcialmente. Em um suplemento a Figura 2, os mandris 17 do cabeçote de trabalho 3 com suas mandíbulas de fixação 17.1 e a ponta de centragem 26 e também o mandril 18 do bastão de ferramenta 4 com suas mandíbulas de fixação 18,1 e a ponta de centragem 27 são ilustradas aqui em uma ilustração ampliada. As pontas de centragem 26, 27 são projetadas de forma tal que elas são acionadas ao mesmo tempo, e, portanto, quando as mandíbulas de fixação 17.1 estão retraídas, o virabrequim continua ainda a ser realizada e fixada de modo centralizado através das pontas de centragem 26, 27. Duas descansos estáveis 11 são mostradas.

[0075] A Figura 5 mostra o mandril 17 do lado do cabeçote de trabalho, com mandíbulas de fixação abertas 17.1, os quais são retraídos. A retração é indicada pela seta dupla em cada caso indicado na parte superior e inferior. Além disso, o mandril 17 tem a ponta de centragem 26 que, quando as mandíbulas de fixação estão retraídas, continua a suportar ou prender centralmente o virabrequim 10 em periódicos 10.3 dos mesmos. Um descanso estável 11 suporta o primeiro rolamento principal 10.1, como visto da esquerda, após o primeiro rolamento de pino de manivela 10.2 do virabrequim 10, onde a descanso estável 11 é arranjada em um suporte que é fixado na tábua de esmerilhamento 2.

[0076] No caso da posição retraída ilustrada da mandíbula de fixação 17.1, os periódicos 10.3 das regiões de extremidade do virabrequim 10 e lados planos possivelmente presentes podem ser esmerilhados. Durante o esmerilhamento da região da extremidade da esquerda, o virabrequim 10 continua a ser presa no mandril 18 sobre o bastão de ferramenta 4 (não ilustrado), e, portanto, além a ponta de centragem acionada 26, que realiza o eixo C1, o eixo C2 do bastão de ferramenta 4 aciona o virabrequim 10 de forma rotatória para fins de esmerilhamento. Claro, também é possível para não acionar o eixo de trabalho ao mesmo tempo durante o esmerilhamento do periódico 10.3, e, portanto, uma ponta estacionária então está presente. Isso depende da respectiva tarefa de esmerilhamento e respectivo projeto do virabrequim a ser esmerilhado.

[0077] Em uma ilustração alargada em comparação com a Figura 4, a Figura 6 ilustra o arranjo do bastão de ferramenta 4, com seu acionamento C2 no estado preso do periódico direito 10.3 do virabrequim 10. A ilustração corresponde basicamente ao arranjo para o cabeçote de trabalho 3 conforme a Figura 5, com a exceção de que o mandril 18 age com suas mandíbulas de fixação 18,1 e a ponta de centragem 27 do bastão de ferramenta 4, no engate de fixação no periódico 10.3.

[0078] É ilustrado na Figura 7, como a região de extremidade cilíndrica sob a forma do periódico 10.3 pode ser esmerilhada com relação à região de esmerilhamento 25 com o rebolo 9. O mandril 18 do bastão de ferramenta 4 está retraído aqui em relação às mandíbulas de fixação 18.1, o qual é identificado pela seta dupla indicada acima e abaixo do mandril 18. Como antes, a ponta de centragem 27 do mandril 18 é engatada com o furo de centragem 10.4 no lado de extremidade do jornal 10.3 do virabrequim 10. Quando as mandíbulas de fixação 18,1 estão retraídas, a região de extremidade cilíndrica sob a forma de periódico do virabrequim 10 pode ser esmerilhada na região de esmerilhamento 25 por meio do rebolo 9, e, portanto, nesta região do virabrequim pode ser esmerilhada em relação ao diâmetro e, opcionalmente, também no lado plano existente do flange 10.6. O esmerilhamento do periódico 10.3 pode ser esmerilhado por múltiplos esmerilhamentos de mergulho. Após o segundo corte de mergulho com o rebolo 9, o último é "torcido" sobre o comprimento total do jornal tal que um diâmetro completamente cilíndrico surge sobre a parte acabada. Não ilustrado é o lado esquerdo do virabrequim 10 com o cabeçote de trabalho 3, o qual é arranjado e o mandril 17, dos quais continua a manter o virabrequim 10 fixado de tal forma que o acionamento do eixo C1 do cabeçote de trabalho 3 aciona o virabrequim 10 de forma rotatória para fins de esmerilhamento. A ponta de centragem 27 sobre o bastão de ferramenta 4 é expedientemente acionada da mesma forma durante esta usinagem, e, portanto, uma ponta de co-rotação está presente no lado do bastão de ferramenta. No entanto, é igualmente possível para o eixo de bastão de ferramenta não ser acionado durante esta parte do esmerilhamento, e, portanto, uma ponta estacionária ou simplesmente de co-rotação está presente.

[0079] A Figura 8 mostra uma ilustração correspondente a Figura 7, mas com a diferença que, na extremidade do virabrequim 10, não é uma seção cilíndrica, mas uma seção cilíndrica com um cone de lateral de extremidade 38 localizado nela que é esmerilhado. O rebolo 9 é pivotado aqui através do eixo do pivô WK; no caso presente, através do eixo do pivô WK2 16.2. Durante o esmerilhamento do cone 38, o rebolo 9 é movido ao longo da linha de superfície lateral do cone 38, ou seja, os eixos X2 e Z2 são ativados de forma de interpolação e, portanto, o rebolo 9 é movido de forma correspondente a uma combinação do movimento do eixo X e o eixo Z.

[0080] Figura 9 ilustra uma modalidade adicionalmente exemplar quanto como a usinagem completa de um grande virabrequim pode também ser esmerilhada nas laterais de extremidade seus periódicos cilíndricos de lado de extremidade 10.3. O arranjo básico corresponde ao mostrado na Figura 7, onde o bastão de ferramenta 4 com seu mandril 18 tendo o as mandíbulas de fixação 18,1 e a ponta de centragem 27 está retraída na sua globalidade, como um engate com o virabrequim 10, que é identificado pela seta dupla espessura sobre o bastão de ferramenta 4. Assim, conforme ilustrado na Figura 9, o rebolo 9 pode esmerilhar o lado de extremidade do jornal 10.3, o bastão de ferramenta 4 tem que ser recolhido até uma distância suficientemente grande ser feita possível entre o mandril 18 e desse lado de extremidade do periódico 10.3 do virabrequim 10 que tem o furo de centragem 10.4. Para o esmerilhamento de dito lado de extremidade, um descanso estável adicional 11 está alinhada, dita descanso estável sendo alinhada com o periódico 10.3, e, portanto, o periódico 10.3 no virabrequim 10 pode ser esmerilhado sem desviar-se da linha de centro. Durante o esmerilhamento plano, o rebolo 9 é movido ao longo do seu eixo X2 a partir da circunferência externa do jornal 10.3 na medida em que o eixo longitudinal do centro do virabrequim. A magnitude da abrasão de esmerilhamento é realizada através do deslocamento do rebolo 9 ao longo de seu eixo Z2. Da forma de operação ilustrada de acordo com a Figura 9, é, portanto, possível para a usinagem completa do virabrequim 10 também incluir os lados de extremidade dos periódicos de extremidade 10.3 do virabrequim. No cabeçote de trabalho 3, o mandril 17 permanece em engate, tanto no que diz respeito às mandíbulas de fixação 17.1 e a ponta de centragem 26 com o periódico de esquerda e, portanto, o acionamento do eixo C1 do cabeçote de trabalho 3 aciona o virabrequim 10 de forma rotatória para fins de esmerilhamento.

[0081] Figura 10 ilustra esquematicamente como, em um ponto do rolamento, um raio de transição do ponto de rolamento real é "replicado" durante a moagem por meio do rebolo 7, 9 por interpolação dos movimentos, ou seja, os acionamentos do eixo X e Z. O movimento do rebolo 7, 9, ao longo do raio de transição a ser esmerilhado é indicado por duas setas na região abaixo do rebolo 7, 9. Este método torna possível ser capaz de esmerilhar pontos de rolamento com diferentes "raios de canto", com o mesmo rebolo CBN.

[0082] O lado plano 28 delimitando do ponto de rolamento real também pode ser esmerilhado com o mesmo rebolo 7, 9. Pode, além disso, ser necessário aqui que, no caso de esmerilhar um lado plano 28, o qual é orientado perpendicularmente ao eixo longitudinal do ponto de rolamento de e, portanto, do virabrequim 10, o rebolo 7, 9 é ligeiramente dinamizado sobre seu eixo de pivô WK 16.1 ou 16.2 de tal forma que o lado plano 28 pode ser esmerilhado de maneira confiável em qualquer ângulo desejado ao eixo longitudinal do rolamento.

[0083] Este método ou a máquina de esmerilhamento para realizar o método também pode ser usada no caso de transições de diâmetro contornadas correspondentemente nas regiões de extremidade do virabrequim.

[0084] A Figura 11 mostra como, com o movimento adicional sobre o eixo WK1 ou WK2 do rebolo 7, 9, um contorno convexo, por exemplo, pode ser produzido em um ponto do rolamento sem o rebolo, tendo que ser preparado de maneira côncava em sua superfície lateral. A vantagem dos acionamentos adicionais para o eixo de pivô WK1 e WK2 reside especialmente também em que, com um projeto cilíndrico da superfície exterior lateral do rebolo, uma superfície lateral "plana" também é referida, e uma forma convexa pode ser produzida por, por exemplo, o periódico pivotante do rebolo 7, 9, sobre o seu respectivo eixo WK. Isso simplifica na operação de preparação, e isso também aumenta a flexibilidade do uso da máquina de esmerilhamento de acordo com a invenção para qualquer contorno desejado nos pontos de rolamento ou sobre as regiões de extremidade, em uma partida de um contorno cilíndrico ou em forma de correção para alcançar um contorno cilíndrico com alta cilindricidade. Com um arranjo deste tipo, é possível esmerilhar convexidades diferentes em pontos de rolamento dos rolamentos de pinos de virabrequim 10.2 ou dos rolamentos principais 10.1 com o mesmo rebolo.

[0085] Na parte esquerda da Figura 11, o fornecimento perpendicular do rebolo 7, 9, ao longo do eixo de X1 ou X2 é ilustrado, especificamente durante o "esmerilhamento de mergulho". No caso de grandes virabrequins, como também insignificantemente indicado na Figura 11, a largura do rebolo 7, 9 é menor do que o comprimento do rolamento entre as superfícies planas laterais delimitadora de dito rolamento. Frequentemente, uma superfície de rolamento cilíndrica puramente é, portanto, esmerilhada de tal forma que, inicialmente, durante o esmerilhamento grosseiro, um contorno esmerilhamento grosseiro é alcançado em uma pluralidade de operações de esmerilhamento de mergulho adjacentes uma à outra. O pequeno sobredimensionamento em relação ao esmerilhamento em modo de acabamento que permanece após esmerilhamento grosseiro é então desgastado por torção lateral, que também inclui o alisamento da superfície, ao longo do comprimento do rolamento.

[0086] Se a largura do rebolo 7, 9 é menor que o comprimento do ponto de rolamento, é possível, com o método, de acordo com a invenção, e a máquina de esmerilhamento de acordo com a invenção, realizem um movimento de rotação sobre o eixo WK1 ou WK2 tal que, como mostrado na parte direita da figura, um ponto de rolamento com um contorno convexo é produzido. Se o rebolo é girado para a direita sobre seu eixo WK1 ou WK2, o contorno mostrado pelas linhas tracejadas é o contorno máximo ao qual o rebolo 7, 9 pode ser pivotado sem encontrar os lados planos anteriormente esmerilhados. Durante a produção de pontos de rolamento convexo, devido a necessária pivotização do rebolo sobre o eixo WK, uma distorção ligeira possivelmente presente no raio de transição do ponto de rolamento real com o lado plano deve ser antecipada, onde dita distorção, no entanto, encontra-se dentro do intervalo de tolerância admissível uma vez que a convexidade do contorno de ponto de rolamento em todo o caso é formada apenas em escala micrométrica.

[0087] A vantagem do rebolo não-perfilado especificamente consiste também em que o que é referido como superfície plana lateral do rebolo 7, 9 pode facilmente ser usada para produzir uma estrutura convexa de uma superfície de rolamento e também de pontos de rolamento cilíndricos ou periódicos cilíndricos nas extremidades do virabrequim.

[0088] Figura 12 ilustra um dispositivo de medição 30, o qual é arranjado de forma tal que ele pode ser pivotado no cabeçote de esmerilhamento 5, 8. O dispositivo de medição 30 é dinamizado através de uma curva pivotante 33 fora da máquina de esmerilhamento através de cilindros hidráulicos 32 em uma posição livre fora do rebolo com a finalidade de carregamento/descarregamento do virabrequim 10. A curva de rotação 33 é ilustrada como uma linha tracejada. O dispositivo de medição 30 é utilizável para rolamentos principais 10.1 e para rolamentos de pino de manivela 10.2 e, em sua extremidade frontal, tem um prisma de medição 31, o qual pode ser pivotado em um ponto de rolamento 10.1/10.2. Devido ao fato de que o dispositivo de medição 30 pode ser pivotado lateralmente em um ponto de rolamento respectivo 10.1 ou 10.2, a medição do diâmetro correspondente no ponto de rolamento pode ser realizada durante o esmerilhamento com o rebolo 7, 9. Uma vez que, no caso de grandes virabrequins, a largura do rebolo 7, 9 é menor que o comprimento do ponto de rolamento respectivo, o rebolo também tem de ser trazido para posições de esmerilhamento diferentes em sua direção Z, para fins de esmerilhamento. Para atingir um alto grau de precisão do ponto de rolamento a ser esmerilhado, o qual também se destina a incluir a medição de um contorno diferindo de um contorno externo cilíndrico, é provido de acordo com a invenção, que o dispositivo de medição 30 é móvel em uma direção por meio de um eixo controlado por CNC dedicado adicional e pode ser alinhado em uma pluralidade de locais diferentes, com um ponto de rolamento que corre paralelamente ao eixo longitudinal do virabrequim. Com um dispositivo de medição que está presente, uma medição após processo nos pontos de rolamento também pode ser realizada.

[0089] Se o esmerilhamento não for realizado com o rebolo 7, 9, tal como, por exemplo, durante o carregamento ou descarregamento, o dispositivo de medição é pivotado fora da região de trabalho do rebolo 7, 9. O virabrequim 10 sempre permanece preso na máquina durante a medição.

[0090] É ilustrado na Figura 13, de acordo com uma modalidade adicionalmente exemplar, como bocais de refrigeração 35 são transportados ao longo durante o esmerilhamento do rolamento de pino de manivela que gira excentricamente de tal forma que a distância de ditos bocais de refrigeração do engatamento do rebolo permanece aproximadamente o mesmo. Figura 13A mostra como o rebolo 7, 9 é trazido no seu sentido de rotação 34 e ao longo de sua direção de alimentação X em engatamento com um periódico de rolamento de pino de manivela 10.2. A rotação do virabrequim 10 é mostrada pela seta tracejada indicada na parte direita do desenho de componente A. A seta dupla curva sólida 36 mostra o movimento de um bocal de refrigeração 35 com um eixo de movimento CNC dedicado. Os rolamentos principais 10.1 não são esmerilhados aqui. Figura 13B mostra como o virabrequim 10 é girado 90° em relação à figura 13A, em que o rebolo 7, 9, por meio de seu movimento ao longo do eixo X, segue o periódico do pino da manivela 10.2. Os bocais de refrigeração 35 são igualmente realizados ao longo de um movimento no eixo de bocais de refrigeração CNC. A Figura 13C mostra o movimento periódico de pinos de virabrequim 10.2 de maneira girada em 180° em relação à figura 13A, onde é também evidente aqui que os bocais de refrigeração 35 estão praticamente à mesma distância do ponto de engatamento de esmerilhamento direto do rebolo 7, 9, no periódico de pinos de virabrequim 10.2. E finalmente, a figura 13D mostra o caso no qual o virabrequim é girado 270° em relação ao ponto de partida, de acordo com a figura 13A, em que os bocais de refrigeração 35 da mesma forma são conduzidos ao longo e estão a uma distância dimensionada idêntica entre o ponto de engatamento de esmerilhamento. O rebolo 7, 9 executa este movimento de esmerilhamento no que é referido como esmerilhamento de busca de pino, em que os bocais de refrigeração 35 conduzidos ao longo através de eixos de bocais de refrigeração CNC garantem refrigeração confiável e ideal do ponto de engate de esmerilhamento do rebolo 7, 9, no periódico de pinos de virabrequim 10.2 a ser esmerilhado.

[0091] Se, como é mostrado na Figura 14, um rolamento principal 10.1 de um virabrequim 10 é esmerilhado claro, não é necessário ativar os eixos de bocais de refrigeração CNC. Pelo contrário, os bicos de refrigeração 35 podem ser arranjados de forma fixa, e, portanto, quando o virabrequim 10 correspondentemente é girado, os bocais de refrigeração 35, no entanto, estão a uma distância constante a partir do ponto de engatamento de esmerilhamento do rebolo 7, 9, no periódico de rolamento principal 10.1. O sentido de rotação 34 do rebolo e a penetração destes últimos ao longo do eixo X são mostrados da mesma forma.

[0092] Com a máquina de esmerilhamento de acordo com a invenção, um alto grau de flexibilidade na usinagem de esmerilhamento de virabrequins grandes de projetos muito diferentes, material muito diferente e exigências muito diferentes, portanto, é possível, especificamente, manter a alta qualidade de usinagem. Lista de sinais de referência: 1 Leito de máquina 2 Tábua de esmerilhamento 3 Primeiro cabeçote de trabalho com eixo C1 4 bastão de ferramenta/segundo cabeçote de trabalho com eixo C2 5 Primeiro cabeçote de esmerilhamento 6 Fuso de esmerilhamento 7 Primeiro rebolo 8 Segundo cabeçote de esmerilhamento 8.1 Fuso de esmerilhamento 9 Segundo rebolo 10 Virabrequim 10.1 Rolamento principal 10.2 Rolamento de pino de manivela 10.3 Periódico de extremidade 10.4 Furo de centragem 10.5 Bochecha 10.6 Flange 11 Descanso estável 12 Acionamento de eixo C1 13 Acionamento de eixo C2 14 Acionamento de eixo Z1 15 Acionamento de eixo Z2 16 .1 Eixo de pivô WK1 16,2 17 17.1 18 18,1 19 20 21 22 23 24 25 26 27 28 29 30 31 32 33 34 35 36 37 38 Eixo de pivô WK2 Mandril de cabeçote de trabalho Mandíbulas de aperto Mandril de bastão de ferramenta Mandíbulas de aperto Dispositivo de medição de comprimento Dispositivo de preparação Guia de eixo Z Guia de eixo X Região de esmerilhamento do rolamento principal Região de esmerilhamento de rolamento de pino de manivela Região de esmerilhamento de periódico de extremidade Ponta de centragem de cabeçote de trabalho Ponta de centragem de bastão de ferramenta Lado plano do rolamento de pino principal/manivela Contorno convexo do ponto de rolamento Dispositivo de medição Prisma de medição Cilindro hidráulico Curva pivotante Direção de rotação do rebolo Bocal de refrigeração Movimento de bocal de refrigeração Direção de rotação do virabrequim Cone

Claims

1. Método para esmerilhar completamente grandes virabrequins de motores de caminhão, motores de navio ou motores estacionários, em que a) pelo menos os principais rolamentos e rolamentos de pino de virabrequim (10.1, 10.2) do virabrequim (10) são esmerilhados de modo grosseiro e esmerilhados em modo de acabamento com pelo menos um primeiro rebolo de CBN (7); b) o esmerilhamento grosseiro e esmerilhamento em modo de acabamento ocorrem em um único ajuste do virabrequim (10); c) rolamentos principais (10.1) do virabrequim (10) incluindo bases de descanso estável são esmerilhados de modo grosseiro; d) um descanso estável (11) é alinhado com cada uma das bases de descanso estável esmerilhada; e) o virabrequim (10) é acionado em ambas as extremidades de fixação por meio de acionamentos elétricos C1 (12) e C2 (13), operando de forma sincrônica uns aos outros; caracterizado pelo fato de que f) pelo menos as duas regiões de extremidades do virabrequim (10) são esmerilhadas de modo grosseiro e esmerilhadas em modo de acabamento; g) um formato desejado da superfície lateral do rolamento de pino de virabrequim (10.2) e/ou rolamento principal (10.1) é produzido por movimento de interpolação do primeiro rebolo (7) com os seguintes eixos, cada um controlado por CNC, um eixo X1 resultando em uma penetração do primeiro rebolo perpendicularmente ao eixo longitudinal do rolamento principal ou rolamento de pino de virabrequim, um eixo Z1 resultando em um movimento do primeiro rebolo paralelo ao eixo longitudinal do rolamento principal ou rolamento de pino de virabrequim e um eixo WK1 (16.1), que constitui um eixo de pivô do primeiro rebolo, dito eixo de pivô atravessando o rebolo e o ponto de engate do rebolo com o eixo longitudinal do virabrequim, em que o primeiro rebolo (7) tem uma largura que é menor que o comprimento axial do rolamento principal (10.1) e do rolamento de pino de virabrequim (10.2) do virabrequim (10); e h) pelo menos dois diâmetros de corrente dos locais de medição espaçados separados um do outro ao longo do comprimento axial do rolamento principal (10.1) e/ou do rolamento de pino de virabrequim (10.2) são medidos em uma operação de medição e os eixos X1, Z1 e WK1 (16.1) do primeiro rebolo (7) são controlados com base nos resultados de medição, a fim de obter um contorno desejado da superfície lateral dos rolamentos principais e/ou dos rolamentos de pino de virabrequim do virabrequim (10).

2. Método de acordo com a reivindicação 1, caracterizado pelo fato de que os eixos X1, Z1 e WK1 (16.1), pelo menos do primeiro rebolo (7), são controlados de maneira que um formato cilíndrico dos rolamentos principais (10.1) e/ou rolamentos de pinos de virabrequim (10.2) seja produzido.

3. Método de acordo com a reivindicação 1, caracterizado pelo fato de que os eixos X1, Z1 e WK1 (16.1), pelo menos do primeiro rebolo (7), são controlados de maneira que um formato desejado, diferente do formato cilíndrico dos rolamentos principais, (10.1) e/ou rolamentos de pinos de virabrequim (10.2), seja produzido.

4. Método de acordo com qualquer uma das reivindicações 1 a 3, caracterizado pelo fato de que as dimensões de comprimento do virabrequim (10) são medidas e, a fim de controlar a posição de esmerilhamento, pelo menos do primeiro rebolo (7), são transmitidas para o controlador de CNC do mesmo para os eixos X1 e Z1.

5. Método de acordo com qualquer uma das reivindicações 1 a 4, caracterizado pelo fato de que, para o esmerilhamento de uma região de extremidade do virabrequim (10), um mandril (17) em um cabeçote de trabalho (3) e um bastão de ferramenta (4) ou em um segundo cabeçote de trabalho (4) de dita região de extremidade é liberado, e o virabrequim (10) é mantido centralmente por uma ponta (27) do mandril (18).

6. Método de acordo com qualquer uma das reivindicações 1 a 5, caracterizado pelo fato de que, para o esmerilhamento de uma região de extremidade do virabrequim (10), um mandril (17), em um cabeçote de trabalho (3) e um bastão de ferramenta ou um segundo cabeçote de trabalho (4) de dita região de extremidade, é liberado e o virabrequim (10) é mantido por um descanso estável adicional (11).

7. Método de acordo com qualquer uma das reivindicações 1 a 6, caracterizado pelo fato de que um segundo rebolo de CBN (9) executa o esmerilhamento grosseiro e esmerilhamento em modo de acabamento do virabrequim, por meio de seus acionamentos de eixo Z2 e X2 controlados por CNC (15), e um acionamento de eixo de pivô WK2 controlado por CNC (16.2).

8. Método de acordo com qualquer uma das reivindicações 1 a 7, caracterizado pelo fato de que pelo menos quatro bases de descanso estável (11) são esmerilhadas.

9. Método de acordo com qualquer uma das reivindicações 1 a 8, caracterizado pelo fato de que pelo menos uma região de extremidade do virabrequim (10) é esmerilhada com o primeiro rebolo (7).

10. Método de acordo com qualquer uma das reivindicações 7 a 9, caracterizado pelo fato de que pelo menos uma região de extremidade do virabrequim (10) é esmerilhada com o segundo rebolo (9).

11. Método de acordo com qualquer uma das reivindicações 7 a 10, caracterizado pelo fato de que raios do contorno de superfície lateral do virabrequim (10) são esmerilhados por cópia, por meio do rebolo de CBN (7, 9).

12. Método de acordo com qualquer uma das reivindicações 1 a 11, caracterizado pelo fato de que pelo menos o primeiro rebolo (7) é tratado em intervalos definidos entre a usinagem de esmerilhamento do virabrequim (10).

13. Máquina de esmerilhamento que realiza o método definido em qualquer uma das reivindicações 1 a 12, para usinar completamente grandes virabrequins de motores de caminhão, motores de navio ou motores estacionários, a qual tem os seguintes elementos arranjados em seu leito de máquina (1): a) um primeiro cabeçote de trabalho (3) e um segundo cabeçote de trabalho (4), os quais são, cada um, arranjados em uma tábua de esmerilhamento (2) e têm um respectivo acionamento rotativo C1 (12) e C2 (13) controlado por CNC, em que o virabrequim (10) a ser esmerilhado é fixado entre os cabeçotes de trabalho (3, 4) e os acionamentos rotativos C1 (12) e C2 (13) acionam o virabrequim (10) de forma rotatória em ambas as suas extremidades, sincronicamente, em relação uns aos outros; b) um primeiro cabeçote de esmerilhamento (5) com pelo menos um primeiro rebolo de CBN (7) com acionamentos controlados por CNC (14) do seu eixo X1 causando uma penetração do primeiro rebolo perpendicularmente ao eixo longitudinal do rolamento principal ou rolamento de pinos de virabrequim e o eixo Z1 causando um movimento do primeiro rebolo paralelo ao eixo longitudinal do rolamento principal ou rolamento de pinos de virabrequim, para o esmerilhamento grosseiro e esmerilhamento em modo de acabamento, pelo menos, de rolamentos principais (10.1) e de rolamentos de pinos de virabrequim (10.2) do virabrequim (10), caracterizada pelo fato de que o primeiro rebolo (7) é um rebolo de CBN e possui um acionamento controlado por CNC (16.1) adicional para um eixo de pivô WK1 que constitui um eixo de pivô do primeiro rebolo, dito eixo pivô atravessa o rebolo e o ponto de engate do rebolo com o eixo longitudinal do virabrequim e os eixos X1, Z1 e WK1 podem ser interpolados em relação uns aos outros e são controláveis dependentes uns dos outros, de tal maneira que um contorno de superfície lateral desejado, de pelo menos um dos rolamentos principais e rolamentos de pino de virabrequim, pode ser alcançado; c) descansos estáveis (11), os quais são arranjados em respectivos rolamentos e são móveis até um respectivo rolamento principal de virabrequim (10.1), de uma forma que entra em contato com o último, e, nos quais, uma base de descanso estável foi esmerilhada com o primeiro rebolo (7); e d) um dispositivo de medição (30), o qual é arranjado pelo menos em um dos cabeçotes de esmerilhamento (5, 8) e tem um eixo de deslocamento que corre paralelamente ao eixo longitudinal dos rolamentos principais (10.1) ou rolamentos de pino de virabrequim (10.2) e ao longo do qual o dispositivo de medição (30) pode ser levado para as posições de medição nas quais diâmetros de corrente podem ser registrados pelo dispositivo de medição (30), com base no qual os eixos X1, Z1 e WK1 (16.1) do primeiro rebolo (7) são controláveis para alcançar um contorno desejado.

14. Máquina de esmerilhamento de acordo com a reivindicação 13, caracterizada pelo fato de que os acionamentos rotativos C1 (12) e C2 (13) são projetados como uma haste elétrica conectando ditos acionamentos.

15. Máquina de esmerilhamento de acordo com a reivindicação 13 ou 14, caracterizada pelo fato de que os cabeçotes de trabalho (3, 4) são, em particular, hidraulicamente móveis.

16. Máquina de esmerilhamento de acordo com a reivindicação 13 ou 15, caracterizada pelo fato de que o segundo cabeçote de esmerilhamento (8) é provido com um segundo rebolo de CBN (9) e com eixos X2 e Z2 controlados por CNC (15) para o esmerilhamento grosseiro e esmerilhamento em modo de acabamento.

17. Máquina de esmerilhamento de acordo com qualquer uma das reivindicações 13 a 16, caracterizada pelo fato de que um dispositivo de preparação (20) tendo um rebolo de preparação de diamante é arranjado sobre a tábua de esmerilhamento (2), por meio da qual o dispositivo de preparação do primeiro rebolo (7) e o segundo rebolo (9) podem ser preparados para seu respectivo contorno desejado.

18. Máquina de esmerilhamento de acordo com qualquer uma das reivindicações 13 a 17, caracterizada pelo fato de que um dispositivo de medição de comprimento é arranjado no primeiro cabeçote de esmerilhamento (5) e/ou no segundo cabeçote de esmerilhamento (8), cujo dispositivo de medição de comprimento é móvel para posições de medição diferentes ao longo do eixo Z1 ou Z2 e por meio do qual o primeiro rebolo (7) ou o segundo rebolo (9) é controlável em sua localização de esmerilhamento no virabrequim (10).

19. Máquina de esmerilhamento de acordo com a reivindicação 18, caracterizada pelo fato de que o dispositivo de medição de comprimento tem uma cabeça de medição de comutação.

20. Máquina de esmerilhamento de acordo com qualquer uma das reivindicações 13 a 19, caracterizada pelo fato de que o segundo rebolo (9) tem um acionamento controlado por CNC adicional (16.2) para um eixo de pivô WK2.

21. Máquina de esmerilhamento de acordo com qualquer uma das reivindicações 13 a 20, caracterizada pelo fato de que pelo menos quatro descansos estáveis (11) são providos.

22. Máquina de esmerilhamento de acordo com qualquer uma das reivindicações 13 a 21, caracterizada pelo fato de que os acionamentos rotativos C1 (12) e C2 (13) permanecem na sua posição de fixação do virabrequim durante o rolamento principal e o rolamento de pino de virabrequim, usinando o virabrequim (10).

23. Máquina de esmerilhamento de acordo com qualquer uma das reivindicações 13 a 22, caracterizada pelo fato de que bocais de refrigeração (35) são providos com um acionamento CNC adicional para guiar os bocais de refrigeração (35) em relação à localização de esmerilhamento em movimento excêntrico, ditos bocais de refrigeração, durante o esmerilhamento dos rolamentos dos pinos de virabrequim (10.2), fornecendo lubrificante de resfriamento em um arranjo substancialmente equidistante para a localização de esmerilhamento, a qual se move de maneira excêntrica durante a rotação do virabrequim (10).