CN101687301A - 通过外圆研磨来研磨曲轴的主轴承和连杆轴承的方法以及实施该方法的装置 - Google Patents

Abstract

在圆形研磨曲柄的主轴承和连杆轴承时，连杆轴承在主轴承之前研磨。其优点在于，在研磨连杆轴承时通过释放应力产生的变形在研磨主轴承时再次被顾及到且被平衡掉。连杆轴承在摆动往复研磨进程中CNC控制地进行研磨，曲轴在转轴中被夹紧，该转轴通过两个仅切削加工的支撑位置在曲轴－主轴承的纵向延长线上被确定。该实际的转轴与曲轴的定义的几何纵轴的偏差在摆动往复研磨进程中被纳入研磨机的计算机中。研磨完成的连杆轴承具有与主轴承的精确的参照关系，该主轴承严格按照曲轴的定义的几何纵轴研磨。

Description

通过外圆研磨来研磨曲轴的主轴承和连杆轴承的方法以及实施该方法的装置

技术领域

本发明涉及一种通过外圆研磨来研磨曲轴的主轴承和连杆轴承的方法。

背景技术

由钢或浇注材料制成的曲轴大量用于汽车的内燃机中。为此，除了经济地大批量生产之外主要注重于最大可能的在直径、圆度、同轴度和中心度方面的精确度。因此，对所述类型的研磨过程提出了非常高的要求。根据EP1181132B1，可以通过在完全确定的顺序下研磨曲轴的主轴承和连杆轴承来改善研磨效果。

在研磨首先只切削加工的曲轴时，在研磨期间导致曲轴坯的变形的应力为零。在研磨连杆轴承之后变形特别强烈。根据EP1181132B1，尽可能早地完成连杆轴承的研磨。因此，应该首先预研磨主轴承，然后预研磨以及完全研磨连杆轴承，最后完全研磨主轴承。该公知的方法的优点在于，曲轴的由研磨连杆轴承导致的变形在完全研磨主轴承时部分被排除。此外，该公知的方法可以在曲轴的唯一夹紧的情况下实施。该公知的方法从预研磨主轴承开始，由此在准确定义的转轴上、即其定义的几何纵轴上为了研磨连杆轴承而夹紧曲轴。该定义的几何纵轴必须被提供用作针对连杆轴承的加工的参考轴。在完成了研磨的曲轴上，所有主轴承以及其它与主轴承同轴设置的曲轴的区域必须在直径、圆度、同轴度以及中心度方面精确地按照定义的曲轴的几何纵轴定位。同样的还适用于曲轴颈的中线，其也是连杆轴承的定义的几何纵轴。

此外，已有的几何纵轴借助于中心孔固定在曲轴的端面上。曲轴被夹紧在中心孔的端部之间，且通过驱动装置旋转地驱动。此类夹紧形式的缺点在于，必须在曲轴上施加一定的轴向力，由此产生了额外的变形的风险，这是因为曲轴在轴向力的作用下弯曲。因此，必须设置一个或多个中心架。

还尝试了在曲轴的夹紧过程中在曲轴上施加轴向拉力。但还存在风险，使得在根据EP1181132B1的方法的第一阶段中就已经产生了额外变形。因此难以获得最佳的研磨效果。此外，公知的方法还由此变得更复杂。

发明内容

因此，本发明的目的在于，改善公知的用于研磨曲轴的主轴承和连杆轴承的方法，使得在还保持经济地制造过程的前提下继续改善研磨结果的准确性。

该目的通过具有权利要求1的全部特征的方法实现。

按照本发明的用于研磨主轴承和连杆轴承的方法的优点在于，在第一工艺步骤中就已经通过CNC控制的外圆研磨将曲轴的所有连杆轴承直到成品尺寸进行研磨。因此，根据经验曲轴的最强烈的由应力释放产生的变形发生在研磨开始时。然后，曲轴中的应力完全被解除，不再产生其它的值得注意的变形。此后才开始研磨主轴承，其中，还存在很大的修正可能性。在研磨主轴承时产生相比研磨连杆轴承时小得多的变形。

本发明以令人惊喜的方式如此实现该结果，即放弃在研磨连杆轴承时就已经使曲轴围绕定义的几何纵轴旋转。该纵轴当然是公知的且通过位于曲轴的端面的中心孔确定。曲轴在两个未被研磨的支承位置夹紧，其以一定的相互间距位于主轴承的共同的纵向延长线上。夹紧通过比如壳夹头实现，在任何情况下都不在曲轴上施加轴向力，其中壳夹头包括两个未研磨的支承位置。两个支承位置定义实际的转轴，其与曲轴的定义的几何纵轴的偏差通过测量获得。已知的偏差在研磨连杆轴承时作为修正函数被纳入研磨机的CNC控制装置的计算机中。研磨完成的连杆轴承与曲轴的严格按照定义的几何纵轴研磨的主轴承具有精确的参照关系。

在研磨完成连杆轴承之后紧接着进行曲轴的夹紧的更换且实施第二夹紧，其中，曲轴在其轴向端部被夹紧且被驱动围绕其定义的几何纵轴旋转；在第二夹紧中所有的主轴承通过外圆研磨被研磨到成品尺寸。

在按照本发明的方法中，放弃了在唯一一个夹紧中进行研磨。不过这种缺陷通过在直径、圆度、同轴度以及中心度方面的研磨结果中的高精确度很大程度地得以平衡。申请人的比较试验得出，迄今为止，在通常的曲轴的中央主轴承上的同轴度的误差位于0.05mm，而按照本发明的方法能够将其改善到大约0.03mm。

按照本发明的方法的有利的改进在权利要求2-13中记载。

根据权利要求2有利地将曲轴坯通过切削加工进行预加工，然后在直径、圆度和中心度方面测量为第一夹紧设置的支承位置且从测得的值与定义的几何纵轴的偏差中形成针对连杆轴承的摆动往复-研磨进程(Pendelhub-Schleifverfahren)的修正函数。

为了实际地实施所述方法，根据权利要求3有利的是，为了确定几何纵轴的位置在曲轴的端面上设置中心孔，在中心孔上可以将曲轴居中地夹紧在研磨机中。

有利的还有，根据权利要求4将从定义的几何纵轴出发的径向延伸的直线确定为测量值的角度位置的参考线且因此测量在曲轴的端面中的参考孔。

在研磨连杆轴承时还可以考虑将两个外部的主轴承或其它的端面的圆筒状部分作为用于夹紧曲轴的支撑位置，其中，其它的端面的圆筒状部分位于与主轴承同一个共同的纵向延长线上。

在第一夹紧中，曲轴的两个可采用的支撑位置有利地支承在研磨机的壳夹头中且因此在曲轴的两个端部旋转地驱动曲轴。此外，在曲轴的两个端部的驱动装置(通常为工件主轴头和尾架)通过机器控制装置精确同步地驱动。

在摆动往复研磨进程中研磨连杆轴承可以用唯一一个磨盘实施，该磨盘用作从粗磨直到完全研磨且依次被用于不同的连杆轴承。不过，特别经济的是同时使用多个磨盘的摆动往复研磨进程。比如在四缸发动机中，各两个连杆轴承具有关于定义的几何纵轴相同的相位。因此可以同时地以及以同一个向曲轴的径向进给运动研磨各两个连杆轴承。因此可以首先研磨两个内部的连杆轴承，然后在两个磨盘相互轴向驶离之后研磨两个外部的连杆轴承。还可以在唯一一个十字刀架上引入两个研磨轴，其同时地、但以不同的径向进给在两个具有不同的或相同的相位的连杆轴承上工作。

主轴承的研磨也可以按照另一有利的改进采用CNC控制实现。

主轴承的研磨在曲轴的第二夹紧中实现，其中，曲轴有利地在中心顶点之间夹紧且至少在其工件主轴头侧的端部通过传动装置和驱动装置被旋转地驱动。传动装置和驱动装置有利地由平衡卡盘构成，其卡爪自动地贴靠在还未研磨的夹紧位置上且同时平衡不规则性和尺寸偏差。此类平衡卡盘基于气动或液压的压力介质的作用且是公知的。通过中心顶点与位于曲轴上的中心孔的配合，在任何情况下都保证了曲轴在第二夹紧中精确地围绕其定义的几何纵轴旋转。

如果主轴承在连杆轴承之后进行研磨，曲轴在中心顶点之间的夹紧不会对研磨结果产生不利的影响。因为由应力释放产生的曲轴的变形已经结束。如果变形影响到主轴承的精确度，非精确性又通过主轴承的完全研磨清除。因此，对于按照本发明的方法重要的是，曲轴在第一工艺步骤中在以一定间距位于共同的主轴承的纵向延长线上的两个未研磨的支撑位置上夹紧，而无需通过中心顶点实现夹紧。比如通过壳夹头实现曲轴的牢固的夹紧，不必在曲轴上施加轴向力。因此，对于按照本发明的方法重要的是，在两个工艺步骤中必须分别实施上述的不同的夹紧。

在第二夹紧中的主轴承的圆形研磨通过多重磨盘组得以特别经济地实现，多重磨盘组的磨盘位于共同的驱动的轴上且具有相同的直径。还可以用唯一一个、向各主轴承依次进给的磨盘实现第二加工步骤。

如果曲轴的设计需要，可以在第二工艺步骤中借助于一个或多个中心架(Luentten)实现支承。

本发明还涉及一种用于实施按照本发明的方法的装置。原则上按照本发明的方法不限于必须在特定的装置中实施。比如可以将入厂的仅切削加工的曲轴坯在测量站中测量，然后通过车间内的运输被带到第一研磨机，在第一研磨机中进行连杆轴承的摆动往复研磨。在另一位置还可以设置另一个研磨机，在另一个研磨机中，仅完成连杆轴承的研磨的曲轴进行主轴承的研磨。

在多数情况下更有利的是测量站以及第一和第二研磨站的共同的设立。用于实施按照本发明的方法的特别有利的装置在权利要求14中记载。具有第一和第二研磨站的共同的磨削单元以经济的方式使得可以将在两个所需研磨站中所包括的驱动装置、控制装置以及冷却装置和运输装置整合在一起。直接连接测量站在此情况下也是有利的。

还需强调的是，通过两个按照本发明设置的研磨进程至少完成曲轴在主轴承和连杆轴承的直径上的圆形研磨，且不必再实施其它的研磨加工。可以使用通常的基于刚玉和CBN的磨盘。

附图说明

现在参照附图中展示的实施例详细说明本发明。其中：

图1为曲轴的侧视图，用于阐述在曲轴的研磨之前所需的测量，

图2为图1的端视图，

图3为举例示出的用于实施按照本发明的方法的装置的俯视图，

图4为在研磨连杆轴承时根据图3的装置的细节的部分纵剖图，

图5为根据图4的视图中壳夹头的端视图，

图6为相应于图5的壳夹头的纵剖图，

图7为随后的主轴承的研磨中的关系图，

图8为根据图7的研磨进程中必须的平衡夹头的详图。

具体实施方式

图1中示出了曲轴1的侧视图。其具有通常的曲柄臂2，内部的主轴承3、外部的主轴承4以及连杆轴承5。在曲轴1的一个端部上具有凸缘6，在曲轴的另一个端部上具有轴颈7。曲轴1具有定义的几何纵轴10，其形成了曲轴1的理论上的中线。在该定义的几何纵轴10上还具有中心孔8和9，如果从测量曲轴坯开始，则设置有所述中心孔。

在此时刻，由钢或浇注材料制成的浇注的或锻造的曲轴1首先被切削地，即主要通过旋转、穿孔或旋风铣削加工。此外，在研磨时用于第一夹紧的支承位置大多不是精确地位于通过中心孔8和9定义的几何纵轴10上。在本实施例中在外部的主轴承4上设置夹紧。外部的主轴承因此被用作测量位置11、12，在测量位置上测量直径、圆度和中心度。测量值根据每个测量位置11、12的圆周角获取且被保存。

每个曲轴1被单独测量。测量和保存在测量站13中实现，测量站13根据图3可以直接设置在研磨机旁。然后，测量值被直接传输到研磨机的计算机。还可以与研磨机分开进行测量。在此情况下，曲轴1在车间内运输时被加以包括测量记录的存储介质。

基于上述测量过程，在两个测量位置11和12中测量两个位于径向横截面中的支承位置的中点，这两个支承位置通过两个主轴承4给出。两个中点的连接得出了在第一夹紧中的曲轴1的转轴。在中心孔8和9中还分别设置了一个锥面14、15，其用于稍后在第二夹紧中安装中心顶点52、53。

为了进行研磨不仅必须在每一个夹紧位置上(在当前的情况下在两个外部的主轴承4上)根据圆周角知道定义的几何纵轴10的中点的径向位置，而且还必须确定待研磨的曲轴1的起始旋转位置、即圆周角的零位置。为此在测量曲轴1之后比如测量凸缘6的端面中的参照孔16。因此，可以将曲轴1输送到研磨机的预设的旋转位置中且夹紧。参照孔16的设置从图2中得出。在凸缘6中除了设置固定孔18之外，还设置参照孔16。

图2示出了如何在测量位置11和12上逐点地针对不同的圆周角测量和保存直径、圆度、同轴度以及中心度。

图3示出了用于实施按照本发明的方法的装置的示例性结构。由于此处使用的研磨机的细节对于本领域技术人员是熟知的，示意性的视图在此就足够了。在共同被归入一个设备的装置中，测量站13直接位于磨削单元21旁，磨削单元包括第一研磨站22和第二研磨站23。两个研磨站22、23设置在一个共同的机床24上。机床包括研磨台25(其还可以在共同的纵轴32的方向上可移动地设置)。曲轴的轴向19也在共同的纵轴32上延伸，前提是曲轴位于测量站13内。

第一研磨站22包括工件主轴头26和尾架27，这两者被电机同步地驱动。曲轴1被夹紧在工件主轴头26和尾架27之间。此外，第一研磨站22还包括具有研磨主轴头29的十字刀架28，两个研磨轴30、31位于研磨主轴头上。

第二研磨站23同样包括工件主轴头36和尾架37，曲轴1在它们之间夹紧且被驱动旋转。从属于第二研磨站23的十字刀架38在共同驱动的轴39上驱动具有磨盘40的多重-磨盘组，磨盘在研磨主轴承3、4时共同向主轴承3、4进给。附图标记41示出了用于十字刀架28、38的进给轴的驱动电机，42代表外罩，其使得研磨屑远离研磨站22、23的滑动引导装置。

两个工件主轴头26、36以及两个尾架27、37的夹紧以及驱动装置位于已经提到的共同的纵轴32上。纵轴32在研磨时同时为曲轴1的转轴(C轴)。

两个十字刀架28、38能够在轴线34的方向上、即平行于共同的纵轴32行驶，此外，研磨主轴头能够垂直于纵轴32在轴线33(X轴)的方向上行驶。在轴线33的方向上，磨盘31、40在研磨时向曲轴1进给。为了在研磨过程中进行生产测量设置测量装置，其未详细示出。

实施按照本发明的方法时重要的是，第一研磨站22的工件主轴头26和尾架27配有壳夹头43。当第一切削加工以及测量的曲轴在壳夹头43中夹紧时，曲轴在驱动工件主轴头26和尾架27时不是围绕其定义的几何纵轴旋转，而是围绕通过外部的主轴承4确定的转轴51旋转，曲轴1从外部的主轴承开始测量。壳夹头43与两个定义的外部的主轴承4相配。在图4至6中进行详细阐述。

图4示出了带有夹紧的如在图1和图2中已经描述的曲轴1的第一研磨站22的工件主轴头26和尾架27。图5示出了相应于图4中的截面A-A的放大图。图5示出了带有壳夹头43的细节的工件主轴头26的端视图。图6是图5的纵剖图且由此为图4的放大图。由于放大了的视图还可以将曲轴4的凸缘侧的端部以相对于图1和图4更详细的细节示出。

壳夹头43的重要的特征是支撑壳44和两个可摆动的卡盘爪47。支撑壳44和可摆动的卡盘爪47全部与工件主轴头26的旋转部分连接。支撑壳44具有两个凸起45，曲轴1以其外部的主轴承贴合在凸起上。在壳夹头43的与支撑壳44相对立的一侧设置两个可摆动的卡盘爪47，其同样以凸起47a贴靠到曲轴1的外部主轴承4上。附图标记50表示位于径向平面中的可摆动的卡盘爪47的摆动方向。在图5中仅仅为了更容易地理解所示功能而将左侧的可摆动的卡盘爪47在其被抬起的位置示出，将右侧的可摆动的卡盘爪47在其夹紧位置示出。在固定夹紧的状态下，曲轴1夹紧在相对小的圆周长度的4个分开的圆周区域上，从而可以说成是四点夹紧。

与支撑壳轴向错位地设置了移动的拔出冲具48，其使得曲轴1从壳夹头43中取出变得容易。轴套49实现了还可以在其轴向上精确设定曲轴1的纵向止挡。

由于上述4个凸起45和47a与外部的主轴承4的圆周相匹配，在工件主轴头26和尾架27旋转驱动时，曲轴1不围绕其定义的几何纵轴10旋转，而是围绕壳夹头43的转轴51旋转。从图5中可以特别明显地看出，从属于偏心运转的定义的几何纵轴10的中点在壳夹头43旋转时画出了围绕壳夹头43的转轴51的圆形轨迹。

从图6中可以看到，支撑壳44的凸起45在轴向上相对较窄且在其与外部的主轴承4接触的上棱边上具有比如拱形的轮廓。这也同样适用于在尾架27的侧部上形成壳夹头43，尾架27原则上与工件主轴头26上的壳夹头43一致地构成。在可摆动的卡爪47上的凸起47a也与壳夹头43的凸起45相似地设计。

因此，整个曲轴1在第一研磨站22中在8个位置被夹紧，上述位置是圆周方向上的细微凸起、在轴向上较窄以及比如是拱形的轮廓46。具有分成两个相互间隔设置的组的这8个夹紧区域的设置使得当转轴51与在两个外部主轴承4中的定义的几何纵轴10的偏差不同时，曲轴1在第一研磨站中旋转时显现出较小的倾斜状态。轻微的倾斜状态可以在不出现曲轴1中的卡死或夹紧时实现。借助于壳夹头的夹紧起到了牢固的夹紧和曲轴的可靠的旋转驱动的作用，而无需在曲轴上施加轴向力。

当实施按照本发明的方法时，在磨削单元21的第二研磨站23中需要另一种类型的夹紧。曲轴1必须在第二站23中在中心顶点52、53之间被夹紧，如图7所示。这里利用凸缘6上的中心孔8以及轴颈7上的中心孔9。在工件主轴头36上具有中心顶点52以及在尾架37上具有中心顶点53。

在中心顶点52、53之间夹紧的曲轴1通过具有平衡夹头的驱动装置来旋转驱动。图8示出了此类旋转驱动装置的例子。此外，在工件主轴头36以及必要时在尾架37的壳体部分54a至54e之间设置轴向自由移动的调节活塞55，其通过可摆动支承的双臂杠杆56作用到径向移动的径向盘57上。径向盘57用卡爪58螺栓固定，卡爪作用到曲轴1的圆周表面上。圆周表面可以位于比如凸缘6或轴颈7上。在第二研磨站23中首先必须由工件主轴头36或尾架37的中心顶点52、53容纳曲轴1。然后，卡爪58向现有的圆周表面、在此情况下向轴颈7的圆形圆周行驶。此外，所有的调节活塞55被具有压力介质比如液压油或压力气体的共同的压力源操纵。调节活塞55虽然可以单独移动，但可以通过压力介质相互平衡地移动。因此，每个卡爪58只向轴颈7行驶到能够保证所需的压力的程度。

因此，工件主轴头36和尾架37的转轴在第二研磨站23中与如通过中心顶点8和9确定的曲轴1的定义的几何纵轴10相同。

需要说明的是，在图7和图8中示出的曲轴1以及工件主轴头或尾架的空间方向部分地与前面的附图有偏差，但不影响对原理的阐述。

下面描述按照本发明的方法如何在前述的设备中使用。

在图3中示出了曲轴1的移动方向20。测量站13和磨削单元21的装载和卸载通过装载架实现。曲轴1从外部被引入测量站13中并且在测量过程结束之后首先被转送到第一研磨站22，在第一研磨站中完成连杆轴承5的研磨。然后向第二研磨站23输送，在第二研磨站23中完成曲轴1的主轴承3、4的研磨。然后将完成研磨的曲轴1以相同的装载架再从磨削单元21向外卸载。

如果将曲轴1输送到测量站13，曲轴1只被切削加工，其中，主轴承和连杆轴承3、4、5被预加工且设置必要的孔。此外，已经存在中心孔8和9，其确定以及标出曲轴1上定义的几何纵轴10。内部的主轴承和外部的主轴承3、4在曲轴的这种状态下在直径、圆度以及中心度方面通过准备工作还是具有缺陷的。

在第一研磨站22中，曲轴1以位于主轴承3、4的共同的纵向延长线的区域夹紧在工件主轴头26和尾架27的壳夹头43中。在该实施例中，在两个外部的主轴承4中实现夹紧。通过旋转驱动，曲轴1围绕转轴51旋转，转轴通过两个外部的主轴承4的有缺陷的轮廓定义。以该旋转为出发点，在第一研磨站22中对曲轴1的连杆轴承5在连续的进程中进行粗磨和完全研磨。实际的转轴51与曲轴1的定义的几何纵轴10之间的偏差被纳入第一研磨站22的计算机中。研磨在摆动往复-研磨进程中实现。通过在每一个进给运动中根据所保存的曲轴1的测量值进行校正，使得连杆轴承5的研磨在结果上还是严格地按照曲轴1的定义的几何纵轴10来实施。因此，研磨完成的连杆轴承5与严格按照曲轴1的定义的几何纵轴10研磨的曲轴1的主轴承3、4具有精确的参照关系。

不是必须在外部的主轴承4上将曲轴1在第一研磨站22中夹紧。根据曲轴的结构的不同还可以采用其它的主轴承3以及凸缘6和轴颈7来测量和夹紧，这是因为其与主轴承3、4同心设置。在第一研磨站22中研磨连杆轴承5时不必额外通过中心架支承曲轴1。

在本实施例中要研磨具有4个连杆轴承5的曲轴1。在这种结构中，通常每两个连杆轴承5关于曲轴1的定义的几何纵轴10具有相同的相位。因此，一起研磨每两个连杆轴承5；通常为成对的内部的连杆轴承5和外部的连杆轴承5；不过还可以同时研磨相位不同的连杆轴承。在从内部的连杆轴承5的研磨向外部的连杆轴承5的研磨过渡时，两个研磨主轴30必须在十字刀架29上相互驶离或与之相反。

不一定要采用在该实施例中展示的磨盘30在第一研磨站22中的设置。如果曲轴1的结构形式需要，还可以用单个的磨盘单独地以及依次地完成连杆轴承5的研磨。

连杆轴承5的测量在研磨过程中借助于过程中测头(In-Prozess-

)实现，其中，在研磨过程中持续测量待研磨的连杆轴承5的直径。直径修正和圆度修正将通过测头作为待研磨的连杆轴承5的测量值被获取且通过机器控制装置与额定值相比较。然后在进给运动中实施轴33(X轴)方向上的尺度修正。还可以根据第一研磨主轴30的进给运动实施第二研磨主轴30的修正移动。

重要的还有，可以后续检测研磨完成的连杆轴承5上形成的支撑点的圆度。这同样可以在第一研磨站22中测量；然后，在摆动往复研磨进程中在轴33的方向上控制相应修正的轨迹，因此实现了最佳的修圆的连杆轴承5。

如果所有连杆轴承5完成研磨，通过研磨进程的应力和变形很大程度被解除且不再决定性地影响主轴承3、4的同轴度精度。然后，曲轴1借助于装载架转移到第二研磨站23。现在，使用曲轴1端部上的中心孔8和9，如图7和8所示的那样。主轴承4还是没有被研磨。曲轴1的位于主轴承3、4的共同的纵向延长线上的区域现在用于旋转驱动。卡爪58以不同的远近程度贴靠在曲轴1的该区域的直径上。但严格围绕定义的几何纵轴10进行旋转，定义的几何纵轴与两个中心顶点52和53的轴向一致。曲轴1在第二研磨站23中有利地以居中的中心架支承在至少一个主轴承3上。还可以使用多个中心架。此外，在多个主轴承3、4上测量直径，从而借助于所谓的过程中测量将曲轴1研磨到所需的额定尺寸。曲轴1因此在其主轴承3、4上被加工，直到其被研磨到成品尺寸。

在所选实施例中，为了研磨主轴承设置了具有多个磨盘40的多重磨盘组，从而可以同时研磨多个主轴承3、4。在研磨主轴承3、4时，多重磨盘组在轴33(X轴)的方向上进给。多重磨盘组在十字刀架38上还可以在轴34(Z轴)的方向上平行于共同的纵轴25的方向行驶。这种设置实现了可以使用比待研磨的主轴承3、4薄的磨盘。此外还可以由此进给金刚石修整轮来修整磨盘。主轴承3、4也可以在唯一的进程中粗磨以及完全研磨。通过在轴34的方向上的移动还可以有针对性地在平面一侧研磨主轴承3、4的某一部分。

连杆轴承5的研磨必须针对按照本发明的方法在任何情况下由CNC控制。不过主轴承3、4的研磨使用CNC控制在任何情况下也是有利的。

在研磨主轴承3、4时使用多重磨盘组同样也不是必须的。如果曲轴的类型或现有的研磨机需要，同样可以单独地以及依次地以唯一的磨盘完成主轴承的研磨。

如果曲轴1通过了第二研磨站23，主轴承3、4也具有最佳可能的同轴度值，这是因为在主轴承和连杆轴承3、4、5上不再进行其它的研磨加工。然后，借助于装载架将曲轴在移动方向20上从磨削单元21运走。

在该实施例中展示的具有测量站13和磨削单元21的组合的设备是在批量生产中实施按照本发明的方法的非常经济的可能性。如果情况需要，还可以在分开的位置以及在分开的装置或研磨机上实施测量以及不同的研磨进程。

附图标记

1     曲轴

2     曲轴臂

3     内部的主轴承

4     外部的主轴承

5     连杆轴承

6     凸缘

7     轴颈

8     中心孔(凸缘)

9     中心孔(轴颈)

10    定义的几何纵轴

11    第一测量位置

12    第二测量位置

13    测量站

14    圆锥形测量位置(凸缘)

15    圆锥形测量位置(轴颈)

16    参考孔

17    观测方向

18    固定孔

19    轴向

20    移动方向(曲轴的输送方向)

21    磨削单元

22    第一研磨站

23    第二研磨站

24    共同的机床

25    研磨台

26    工件主轴头

27    尾架

28    十字刀架

29        研磨主轴头

30        研磨主轴

31        磨盘

32        共同的纵轴

33        磨盘的进给方向

34        方向

36        工件主轴头

37        尾架

38        十字刀架

39        共同的轴

40        磨盘

41        驱动电机

42        外罩

43        壳夹头

44        支撑壳

45        凸起

46        拱形的轮廓

47        可摆动的卡盘爪

47a       凸起

48        冲具

49        轴套

50        摆动方向

51        轴，通过两个外部的主轴承确定

52        工件主轴头的顶端

53        尾架的顶端

54a-54e   壳体部分

55        调节活塞

56        双臂杠杆

57        径向盘

58        卡爪

Claims (15)

1.一种用于通过外圆研磨来研磨曲轴的主轴承和连杆轴承的方法，具有下列步骤：

a)在第一夹紧中在两个未研磨的支撑位置夹紧曲轴(1)，所述支撑位置相互间隔地位于主轴承(3、4)的共同的纵向延长线上；

b)驱动曲轴(1)围绕转轴(51)旋转，所述转轴通过两个支撑位置定义且与曲轴(1)的穿过主轴承延伸的定义的几何纵轴(10)偏移；

c)在围绕转轴(51)旋转时，曲轴(1)的所有连杆轴承(5)在摆动往复研磨进程中通过CNC控制的外圆研磨被研磨至成品尺寸；

d)在摆动往复研磨进程中，磨盘的进给根据定义的几何纵轴(10)进行，定义的几何纵轴与转轴(51)的偏差作为修正函数被纳入CNC控制装置的计算机中；

e)在完成连杆轴承(5)的研磨之后更换曲轴(1)的夹紧且实施第二夹紧，其中，曲轴(1)在其轴向端部被夹紧且被驱动围绕其定义的几何纵轴(10)旋转；

f)在第二夹紧中，所有主轴承(3、4)通过外圆研磨被研磨至成品尺寸。

2.如权利要求1所述的方法，具有下列其它步骤：

a)曲轴(1)的坯件在研磨前通过切削加工进行预加工；

b)在为第一夹紧设置的经过预加工的支撑位置上测量直径、圆度和中心度；

c)由测量到的值确定定义的几何纵轴(10)关于所述支撑位置的位置且形成用于摆动往复研磨进程的修正函数。

3.如权利要求1和2所述的方法，其中，为了确定定义的几何纵轴(10)的位置在曲轴(1)的端面上安装中心孔(8、9)，在所述中心孔上可以将曲轴在研磨机的中央夹紧。

4.如权利要求3所述的方法，其中，从定义的几何纵轴(10)出发的径向延伸的直线被确定作为测量值的角度位置的参考线(16)且由此测量在曲轴(1)的一个端面中的参考孔(16)。

5.如权利要求1至4中任一项所述的方法，其中，所述曲轴(1)在第一夹紧中在其两个外部的主轴承(4)上被夹紧。

6.如权利要求1至4中任一项所述的方法，其中，所述曲轴(1)在第一夹紧中在端面的圆筒状的部分上被夹紧，所述圆筒状的部分位于与主轴承(3、4)共同的相同纵向延长线上。

7.如权利要求1至6中任一项所述的方法，其中，在第一夹紧中，曲轴(1)的两个支撑位置支承在研磨机的壳夹头(43)中，且曲轴(1)在其两个端部被旋转地驱动。

8.如权利要求1至7中任一项所述的方法，其中，所述摆动往复研磨进程以多个磨盘(31)同时实施。

9.如权利要求1至8中任一项所述的方法，其中，主轴承(3、4)的研磨也通过CNC控制实现。

10.如权利要求3至9中任一项所述的方法，其中，所述曲轴(1)在第二夹紧中在中心顶点(52、53)之间被夹紧，且在其工件主轴头侧的端部上通过传动和驱动装置旋转地驱动。

11.如权利要求1至10中任一项所述的方法，其中，所述主轴承(3、4)在第二夹紧中通过多重磨盘组研磨，所述多重磨盘组的磨盘(40)位于共同的驱动的轴(39)上且具有相同的直径。

12.如权利要求1至10中任一项所述的方法，其中，所述主轴承(3、4)在第二夹紧中通过唯一的磨盘进行研磨，所述磨盘依次在各主轴承(3、4)上进给。

13.如权利要求1至12中任一项所述的方法，其中，在第二夹紧中，在研磨主轴承(3、4)时中央的中心架贴靠在至少一个主轴承(3、4)上。

14.一种装置，用于实施按照权利要求1至13的、通过外圆研磨来研磨曲轴的主轴承和连杆轴承的方法，其具有下列特征：

a)具有工件主轴头(26)和尾架(27)的第一研磨站(22)，所述工件主轴头(26)和尾架(27)具有壳夹头(43)；

b)设置在第一研磨站(22)中的十字刀架(28)，其具有至少一个研磨主轴(30)，所述研磨主轴支承至少一个被驱动旋转的磨盘(31)且能够在两个方向(33、34)上CNC控制地行驶，其中，第一方向(33)为磨盘(31)的进给方向且垂直于穿过工件主轴头(26)和尾架(27)形成的转轴(51)延伸，而第二方向(34)平行于转轴(51)延伸；

c)第一研磨站(22)的CNC控制装置，其如此设计，即在磨盘(31)进给到曲轴(1)的连杆轴承(5)时，其中，所述曲轴(1)在其主轴承(3、4)的纵向延长线上支承在壳夹头(43)上且被驱动旋转，考虑通过壳支架(43)给出的实际的转轴(51)与曲轴(1)的定义的几何纵轴(10)之间的计算得出的偏差，且连杆轴承(5)按照定义的几何纵轴(10)研磨；

d)第二研磨站(23)，具有工件主轴头(36)和尾架(37)，所述工件主轴头和尾架配有中心顶点(52、53)，其中，中心顶点(52、53)与中心孔(8、9)相匹配，中心孔在曲轴(1)的端面中根据定义的几何纵轴(10)的延伸轨迹设置；

e)用于在第二研磨站(23)中旋转地驱动至少一个工件主轴头(36)的装置，通过所述装置在曲轴(1)围绕作为转轴的定义的几何纵轴(10)旋转时实现曲轴(1)的主轴承(3、4)的研磨。

15.如权利要求14所述的装置，其中，测量站(13)和包括第一和第二研磨站(22、23)的磨削单元(21)被整合成一个设备且设置运输装置，所述运输装置将待研磨的曲轴(1)依次输送到测量站(13)，从测量站输送到第一研磨站(22)，然后转运到第二研磨站(23)，然后将完成研磨的曲轴(1)向外输送。

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