CN102066027A - 曲轴的中心孔加工装置及加工方法 - Google Patents

Abstract

一种曲轴的中心孔加工装置及加工方法，能够容易且精确地在曲轴毛坯的适当位置形成中心孔。该中心孔加工装置用于在曲轴毛坯(1)的两端面形成加工用中心孔，具有主夹具(15)、定心卡盘(16)和加工刀具(17)。主夹具(15)将曲轴毛坯(1)夹持并固定。定心卡盘(16)为了测定所述曲轴毛坯(1)的形状，能够将处于被主夹具(15)夹持状态的曲轴毛坯(1)的两端部以保持被主夹具(15)夹持的姿态的状态进行夹紧。加工刀具(17)在被主夹具(15)夹持的曲轴毛坯(1)的两端部形成中心孔。

Description

曲轴的中心孔加工装置及加工方法

技术领域

本发明涉及用于在毛坯状态的曲轴(曲轴毛坯)的两端面形成加工用中心孔的中心孔加工装置及加工方法。

背景技术

由于曲轴被组装在发动机中使用，因此，如果曲轴存在旋转不平衡，则在发动机旋转时会产生振动等问题。因此，需要将曲轴的旋转不平衡量(以下，简称为不平衡值)控制在规定的容许值内。为了将该曲轴的不平衡值控制在容许值内，作为曲轴的加工基准的中心孔的位置显得非常重要。

于是，例如利用平衡测定器，实际使毛坯(素材)状态的曲轴(曲轴毛坯)旋转，进行毛坯的平衡测定，确定曲轴毛坯的平衡中心轴，并在该中心轴上的曲轴两端面加工中心孔。并且，在加工的最终阶段，再次利用平衡测定器，进行绕中心轴旋转的平衡测定，当存在不平衡时，通过在平衡重上打孔来进行平衡调整。

这里，如果将曲轴毛坯加工成符合设计数据的理想的形状，能够通过在主轴颈的中心形成中心孔，容易地将不平衡值控制在容许值内。假设，即使因其后的加工而导致失衡，最终也能够在平衡重上打孔而容易地进行平衡调整。

但是，实际上，由于铸造模具、锻造模具的问题或者修整、起模时的影响等，存在曲轴毛坯上产生厚度偏差(偏肉)的情况。这里，由于曲轴毛坯的几乎所有加工均对主轴颈圆柱部及连杆轴颈圆柱部进行，因此各圆柱部的厚度偏差被消除，但是，几乎没有被加工的平衡重存在厚度偏差，作为整体依然存在质量不平衡。

其结果是，最终在进行平衡调整时，即使在平衡重上打孔来进行调整，曲轴整体也依然不平衡。另外，例如在规定的作业周期时间内不能够调整平衡而被视为次品的情况下，由于在平衡调整时能够打孔的量有限，因此，不能将不平衡值控制在容许值内。

另外，存在由于不能去掉曲轴的不可或缺的部位而不能够将不平衡值控制在容许值内的情况。

这样，在不能够将曲轴的不平衡值控制在容许值内的情况下，需要通过平衡测定计算出中心孔加工位置的偏移量，并将该偏移量反馈到中心孔加工工序中而修正中心孔加工工序的处理。在此情况下，在偏移量被反馈之前加工有中心孔的曲轴毛坯已成为次品。另外，如果毛坯生产批次变化，则需要在每当批次变化时反馈偏移量，从而存在需要花费大量工时的问题。

这里，作为曲轴的中心孔的定位技术，已知专利文献1公开的方法。其中公开了以下技术：通过动平衡实验求出曲轴毛坯的两端面中的动平衡点，其后，测定曲轴毛坯的颈部等的形状，根据该测定结果运算出加工后产生的不平衡量，并在从动平衡点仅移动不平衡量的修正位置形成中心孔。

另外，也在实施以下技术：求出曲轴毛坯的圆柱部几何中心，在该圆柱部几何中心上形成中心孔，其后以中心孔为基准继续加工，最终通过在平衡重上形成孔等来进行平衡调整。

专利文献1：(日本)特开昭51-76682号公报

在包含专利文献1的现有的中心孔加工装置及加工方法中，在测定曲轴毛坯形状的状况与基于通过该测定得到的数据加工中心孔时的状况之间，通常会产生偏差。

例如，当在圆柱部几何中心上形成中心孔时，通常夹紧曲轴的两处基准圆柱部，在该夹紧中心上形成中心孔。在此，如果夹紧的基准圆柱为正圆形，则不会存在问题，如果在毛坯成型时因上模和下模的偏移等而曲轴发生了变形，则夹紧时曲轴移动、旋转而不能够准确地夹紧，因此，不能够在几何中心上形成中心孔。

发明内容

本发明的目的在于提供一种能够容易且精确地在曲轴的适当位置形成中心孔的技术。

第一发明的中心孔加工装置是用于在曲轴毛坯的两端面形成加工用中心孔的装置，具有主夹具、测定用卡盘和加工部。主夹具夹持并固定曲轴毛坯。为了测定曲轴毛坯的形状，测定用卡盘能够将处于被主夹具夹持状态的曲轴毛坯的两端部以保持被主夹具夹持的姿态的状态夹紧。加工部在被主夹具夹持的曲轴毛坯的两端部形成中心孔。

在该装置中，曲轴毛坯被主夹具夹持并固定。然后，曲轴毛坯以保持被该主夹具固定的姿态的状态被测定用卡盘夹紧而被测定其形状。形状测定结束后，被测定用卡盘夹紧的曲轴毛坯再次被主夹具固定。然后，在被该主夹具固定的状态下，通过加工部在曲轴毛坯的两端面形成中心孔。

这里，能够以保持被主夹具固定的姿态的状态测定形状，并且能够以维持形状测定的姿态的状态再次被主夹具固定而进行加工。即，能够在完全相同的状况(姿态)下进行形状的测定与加工。由此，在基于通过形状测定得到的毛坯形状数据形成中心孔的情况下，能够容易并准确地在根据形状数据确定的最适当位置形成中心孔。

第二发明的中心孔加工装置在第一发明的装置的基础上在通过加工部加工曲轴毛坯时，主夹具以维持被测定用卡盘夹持的曲轴毛坯的姿态的状态进行夹持。

这里，在加工时，由于以维持测定时的姿态的状态对曲轴毛坯进行加工，因此，与上述同样，能够容易且准确地在基于形状数据确定的最适当位置形成中心孔。

第三发明的中心孔加工装置在第一发明的装置的基础上，进一步具有测定被测定用卡盘夹持的曲轴毛坯的形状的形状测定部，加工部基于来自形状测定部的测定数据加工中心孔。

在该装置中，与上述同样，曲轴毛坯以维持被主夹具固定的姿态的状态被测定用卡盘夹紧，由形状测定部来测定形状。然后，基于通过该测定得到的形状数据，通过加工部在曲轴毛坯的两端面形成中心孔。并且，在加工时，以维持形状测定时的姿态的状态被主夹具固定，并进行加工。因此，能够容易且准确地在基于形状数据确定的最适当位置形成中心孔。

第四发明的中心孔加工装置在第一发明的装置的基础上，加工部具有：对曲轴毛坯的两端面进行铣削加工的铣削加工部和在被铣削加工的曲轴毛坯的两端面形成中心孔的钻孔加工部。

这里，首先曲轴毛坯的两端面被铣削加工，其后通过钻孔加工形成中心孔。

第五发明的中心孔加工装置在第一发明的装置的基础上，测定用卡盘和加工部被一个移动自如的部件支撑，能够选择性的与被主夹具夹持的曲轴毛坯的两端面对置。

这里，在测定时，使测定用卡盘移动到与被主夹具固定的曲轴毛坯的两端面对置的位置。而且，在曲轴毛坯的形状测定结束并进行加工时，使加工部移动到与被主夹具固定的曲轴毛坯的两端面对置的位置。

此情况下，能够自动地进行曲轴毛坯的形状测定及加工，作业变得容易。

第六发明的中心孔加工装置在第一发明的装置的基础上，进一步具有控制主夹具、测定用卡盘及加工部的动作的控制部。通过控制部的控制，各构成部如下动作。

首先，主夹具将曲轴毛坯夹持并固定。其后，测定用卡盘将处于被主夹具夹持状态的曲轴毛坯的两端部以保持被主夹具夹持的姿态的状态夹紧。然后，主夹具解除对于被测定用卡盘夹紧的曲轴毛坯的夹持，测定用卡盘在曲轴毛坯的形状测定时持续夹紧曲轴毛坯。进一步，主夹具将被测定用卡盘夹紧并且形状测定结束的曲轴毛坯以保持被测定用卡盘夹紧的姿态的状态再次夹持并固定，测定用卡盘解除对于被主夹具夹持的曲轴毛坯的夹紧。然后，加工部对被主夹具夹持并固定的曲轴毛坯进行加工。

在此，从曲轴毛坯的形状测定到形成中心孔，能够通过自动化来进行。

第七发明的中心孔加工方法具有以下步骤。

(1)由主夹具将曲轴毛坯夹持并固定的第一步骤。

(2)由测定用卡盘将处于被主夹具夹持状态的曲轴毛坯的两端部以保持被主夹具夹持的姿态的状态夹紧的第二步骤。

(3)测定被测定用卡盘夹紧的曲轴毛坯的形状的第三步骤。

(4)由主夹具将形状测定结束的曲轴毛坯以保持被测定用卡盘夹持的姿态的状态再次夹持并固定的第四步骤。

(5)在被主夹具夹持的曲轴毛坯的两端面形成中心孔的第五步骤。

根据本发明，由于能够在完全相同的状况(姿态)下进行曲轴毛坯的形状测定与加工，因此，能够容易且准确地在基于形状数据确定的最适当位置形成中心孔。

附图说明

图1是曲轴毛坯的加工系统的结构图。

图2是适用本发明实施方式的曲轴的一例的外观立体图。

图3是表示曲轴毛坯以及使该曲轴毛坯成型的上模和下模的外观立体图。

图4是本发明一实施方式的中心孔加工机的俯视图。

图5是图4的A向视图。

图6是图4的B向视图。

图7是中心孔加工机的动作顺序图。

图8是中心孔加工机的动作顺序图。

图9是分解表示曲轴毛坯的数据处理单位的各部位的图。

图10是用于说明各部位的偏移量的计算方法的图。

图11是用于说明各部位的数据插补处理的图。

附图标记说明

1          曲轴毛坯

10         中心孔加工机

11         形状测定机

12         基底部

13a、13b   侧部

15         主夹具

16         定心卡盘

17         加工刀具

17a        铣削加工用刀具

17b        钻头

具体实施方式

[曲轴加工系统]

在图1中示出了包含本发明一实施方式的中心孔加工机10的曲轴加工系统。该曲轴加工系统100具有：在曲轴毛坯的两端面上加工中心孔的中心孔加工机10、在曲轴毛坯的两端面上加工的中心孔定位处理装置一例的计算机20以及对于加工有中心孔的曲轴毛坯进行规定加工的曲轴加工机30。

中心孔加工机10具有用于测定曲轴毛坯形状的测定装置一例的形状测定机11。

形状测定机11具有例如激光位移计、红外线位移计、LED式位移传感器等非接触位移计，或者差动变压器等接触式位移计，基于来自位移计的测定值测定曲轴毛坯1的形状。在本实施方式中，如后面所述，仅测定曲轴毛坯1的平衡重的外形形状。形状测定机11也可以是通过从多个不同位置测定测定对象而将曲轴毛坯的整体形状生成为三维形状数据的三维数字转换器(图像扫描器)。

计算机20具有中央处理器(Central Processing Unit，CPU)21、只读存储器(Read Only Memory，ROM)22、随机存取存储器(Random Access Memory，RAM)23。

ROM22存储由CPU21执行的各种程序、各种信息。在本实施方式中，ROM22存储后述的曲轴毛坯1的中心孔定位处理的程序。另外，ROM22存储曲轴毛坯1的设计三维形状数据(以下称为三维形状设计数据)。从该三维形状设计数据能够获得曲轴毛坯1的各平衡重的设计外形形状数据。另外，ROM22存储由曲轴加工机30对曲轴毛坯1进行的加工内容。

RAM23被用作存储程序、数据的区域，或者存储CPU21的处理所使用的数据的作业区域。

[曲轴毛坯]

图2所示的曲轴毛坯是通过本发明一实施方式的中心孔加工机10加工的曲轴毛坯的一例，这里表示的是直列四缸发动机用曲轴毛坯。如图3所示，该曲轴毛坯1使用上模2与下模3锻造成型。需要说明的是，本发明能够同样适用于铸造成型的曲轴毛坯。

曲轴毛坯1具有主轴颈J(J1～J5)、连杆轴颈P(P1～P4)、平衡重CW(CW1～CW8)。在曲轴毛坯1中，在Z轴方向上依次排列有主轴颈J1、平衡重CW1、连杆轴颈P1、平衡重CW2、主轴颈J2、平衡重CW3、连杆轴颈P2、平衡重CW4、主轴颈J3、平衡重CW5、连杆轴颈P3、平衡重CW6、主轴颈J4、平衡重CW7、连杆轴颈P4、平衡重CW8、连杆轴颈P5。

[中心孔加工机的结构]

图4是中心孔加工机10的俯视图。图5是从图4的箭头A方向看到的局部立体图，图6是从箭头B方向看到的局部立体图。

该中心孔加工机10由基底部12和与基底部12的两端相对配置的一对侧部13a、13b构成。一对侧部13a、13b能够相对于基底部12在图4的上下方向(X轴方向)、与纸面垂直的方向(Y轴方向)以及左右方向(Z轴方向)上移动。

另外，该中心孔加工机10具有：固定配置于基底部12的主夹具15、在水平方向上相对配置的一对定心卡盘(测定用卡盘)16、同样在水平方向上相对配置的一对加工刀具(加工部)17以及作为形状测定机11的激光位移计(参照图7)。定心卡盘16及加工刀具17配置于侧部13a、13b，一对侧部13a、13b通过未图示的驱动部来移动，由此，能够分别向与固定于主夹具15的曲轴毛坯1的端面相对的位置移动。

主夹具15夹持并固定曲轴毛坯1，具有：从横向(X轴方向)夹持两端的主轴颈J1、J5的一对第一夹持部15a和第二夹持部15b以及从轴向外侧夹入并夹持轴向中间部的两个平衡重的一对第三夹持部15c(参照图7的“长度方向定位装置”所示的夹持部)。

一对定心卡盘16分别具有以等角度间隔配置的三个卡盘爪16a、16b、16c，能够绕旋转轴P(参照图7)旋转。定心卡盘16的三个卡盘爪16a、16b、16c能够根据工件(曲轴毛坯)的形状自如地移动并夹持工件。

加工刀具17具有：用于铣削加工曲轴毛坯1的端面的刀具17a和用于在端面形成中心孔的钻头17b。钻头17b相对于铣削加工用的刀具17a配置在内侧(里侧)。因此，在利用铣削加工用刀具17a进行铣削加工时，钻头17b不会干涉曲轴毛坯的端面。另一方面，铣削加工用刀17a被配置为在利用钻头17b进行钻孔加工时覆盖曲轴毛坯的端面外侧，因此，该铣削加工用刀具17a在钻孔加工时不会干涉曲轴毛坯的端面。而且，铣削加工用刀17a及钻头17b都能够绕旋转轴Q(参照图7)旋转。

[中心孔加工机的控制处理]

利用图7的动作顺序图，说明如上构成的中心孔加工机10的控制处理。

在图7的步骤S1中，将曲轴毛坯1配置于主夹具15的中心位置，为了进行长度方向(轴向)的定位，由主夹具15的第三夹持部15c从轴向外侧夹入并固定曲轴毛坯1的平衡重。

其后，在步骤S2中，由第一及第二夹持部15a、15b夹持曲轴毛坯1的两端部即主轴颈J1、J5，然后解除第三夹持部15c对于平衡重部分的夹持。由此，由主夹具15牢固地固定曲轴毛坯1。

在步骤S3中，在由主夹具15牢固地夹持曲轴毛坯1的状态下，使一对侧部13a、13b沿Z轴方向移动而靠近曲轴毛坯1，由一对定心卡盘16夹持曲轴毛坯1的两端部。此时，曲轴毛坯1被主夹具15牢固地夹持，并且，由于定心卡盘6的特性，各卡盘爪16a～16c根据被主夹具15夹持的工件(曲轴毛坯1)的姿态自如地移动并夹持曲轴毛坯1。即，被定心卡盘16夹持的曲轴毛坯1保持被主夹具15夹持的姿态。

如上所述，曲轴毛坯1被定心卡盘16夹持后，在步骤S4中解除主夹具15的第一及第二夹持部15a、15b的夹持。

其后，在步骤S5中，使定心卡盘16旋转而使曲轴毛坯1旋转，并且使激光位移计11沿Z轴方向扫描曲轴毛坯1而得到曲轴毛坯1的形状数据。在后面叙述根据测定该曲轴毛坯1的形状得到的测定数据，对实际形状数据进行再现处理，然后确定中心孔的位置的处理。

在以上的步骤5中，曲轴毛坯1的形状测定结束后，曲轴毛坯1的姿态为进行形状测定前的步骤3的姿态。在该状态下，在步骤S6中，以保持由定心卡盘16夹持曲轴毛坯1的状态由主夹具15的第一夹持部15a及第二夹持部15b牢固地夹持曲轴毛坯1。

在步骤S7中，在解除定心卡盘16对于曲轴毛坯1的夹持后，使一对侧部13a、13b朝与曲轴毛坯1分离的方向移动，使定心卡盘16从曲轴毛坯1分离。

其后，在步骤S8中，使一对侧部13a、13b即加工刀具17朝曲轴毛坯1侧(X轴方向)移动，之后，沿曲轴毛坯1的轴向(Z轴方向)移动。然后，使加工刀具17进一步沿X轴方向移动并对曲轴毛坯1的端面进行铣削加工。此时，在加工刀具17中，如上所述，钻头17b不会在铣削加工时成为障碍。

在步骤S9中，基于中心孔位置数据使加工刀具17向X轴方向及Y轴(垂直)方向移动。其中，中心孔位置数据是根据在所述步骤S5的曲轴毛坯1的形状测定中得到的测定数据，通过演算对实际形状数据进行再现处理，并根据其结果求出的。关于该处理随后说明。加工刀具17移动至中心孔位置后，使加工刀具17的钻头17b驱动并沿Z轴方向前进。由此，在曲轴毛坯1的端面的最适当中心位置形成中心孔。

然后，在步骤S10中，使加工刀具17沿Z轴方向退避，解除主夹具15的第一及第二夹持部15a、15b对于曲轴毛坯1的夹持，从而中心孔加工处理结束。

[实际形状数据的再现处理]

以下，说明根据在所述步骤5中得到的曲轴毛坯1的测定数据，对实际形状数据进行再现的处理。

这里，与曲轴毛坯的设计尺寸之间的误差大多因成型时上模与下模相互间的偏移而产生。该模具偏移产生的误差分为以下情况：在曲轴的轴向(Z轴方向)上偏移的情况，在横向(X轴方向)上偏移的情况，模具彼此分离的情况(Y轴方向的偏移)，合模面减小而模具彼此靠近的情况(Y轴方向的偏移)，模具彼此之间存在角度偏移的情况，以及上述情况合成的情况。不论在哪种情况下，分别由上模和下模形成的各部位大致按照模具的形状成型。因此，在这里通过掌握由各模具形成的各部位如何位移，能够容易且准确地再现实际形状，从而实现有效的中心孔定位。

另外，毛坯误差包含因毛坯弯曲而产生的误差。但是，毛坯的弯曲大多具有各部分的形状未变形而整体有较大地弯曲的倾向。因此，当产生弯曲误差时，也能够通过得知各部位的位移来再现实际形状。

<关于各部位>

从以上的说明中可知，为了再现曲轴毛坯的实际形状，将曲轴分成多个部位的处理更为有效。这里，如图9所示，将曲轴分为各圆柱部及各平衡重，进一步将这些部位分为上模与下模形成的部位进行分析。然后，由于各主轴几乎不对不平衡造成影响，因此，在本实施方式中，仅对各平衡重实施处理。

<毛坯的实际形状测定处理>

如上所述，使用作为形状测定机的激光位移计11测定曲轴毛坯1的形状。测定位置设定在可测得曲轴的各部位的位移量的位置。具体而言，如图10的●所示，测定位置是各平衡重的外周轮廓位置及侧面轴向位置。在图10中示意性地表示了测定位置，实际上，在更多的位置上测定形状。

<偏移量计算>

为了算出因模具偏位而产生的各部位的偏移量，利用最优满足法(ベストフイツト法)。即，如图10所示，由于通过测定而得到的数据相对于设计值存在位置、角度的偏移，因此，对于该测定值与设计值适用最小二乘法。具体而言，为了使设计数据与测定值一致而进行移动、旋转，算出数据误差的平方和达到最小的位置。

通过上述最优满足法，求出对象部位的重心的位移量。在图10中，示出了垂直方向的位置位移及水平方向的位置位移。然后，对各部位即各平衡重的上模成型的部分与下模成型的部分进行以上处理，求出各自的重心的位移量。在图10中也示出了角度位移，该角度位移用于后述的数据插补处理。

<各部位间的数据插补处理>

如图11(a)、(b)所示，通过上述处理移动平衡重的各部位的结果，各部位U、D在几何上不连续。即，如图11(a)所示各部位彼此分离，或者如图11(b)所示各部位彼此重叠。在多数情况下，上模部位U与下模部位D有分离倾向，为了再现实际形状数据，需要对该几何上不连续的部分进行数据插补。

在各部位彼此分离的情况下，在实际形状中，由于材料应当存在于彼此分离的各部位之间，因此，为了再现实际形状数据，需要补偿数据。在该插补处理中，能够根据之前的偏移量计算处理求得的各部位的位置位移及角度位移进行计算。

并且，在各部位彼此重叠的情况下，由于重叠部分的材料为一个，因此，在数据插补处理中需要去除数据中重叠的部分。与上述各部位彼此分离的情况同样，在该处理中，也能够根据各部位的位置位移及角度位移进行计算。

这里，如果上模及下模没有角度偏移，则基于平衡重的中央部剖面形状单纯地进行数据插补处理(这里的“插补”是包含数据的追加及去除两方面的概念)即可。但是，如果存在角度偏移，即使基于中央部剖面形状单纯地进行数据插补处理，也不能够进行正确的插补处理。

于是，在存在角度偏移的情况下，将平衡重中央剖面分成微小区域，得到其面积分布。然后，利用平衡重的厚度分布，将各微小区域的剖面积与对应的厚度相乘而算出其总和，由此进行数据插补。

如图11(a)所示，通过以上处理，对于所有平衡重算出上模区域U、下模区域D、上模中央区域Mu、下模中央区域Md的质量及重心，由此能够准确地再现实际形状。

<中心孔定位处理>

其后，将各部位(U、D、Mu、Md)作为质点，根据在之前的处理中得到的各部位的质量及重心，通过以绕惯性中心线的惯性积等于0(零)为条件求解三维线性方程，求出32个质点(这里，由于是直列四气缸用曲轴，因此为4×8＝32个)的惯性中心线。

然后，通过将曲轴毛坯的轴向两端面位置的z轴坐标代入上述求得的惯性中心线的x、y式中，求出中心孔位置。将该信息传送至中心孔加工机10，按照上述动作顺序，在曲轴毛坯1的两端面位置加工中心孔。

并且，在曲轴加工机30中，对形成有中心孔的曲轴毛坯1主要实施轴颈部的加工。

<特征>

如上所述的本实施方式具有以下特征。

(a)由于保持由主夹具15夹持曲轴毛坯1的姿态，并由定心卡盘16夹持曲轴毛坯1进行测定，并且保持该姿态而再次由主夹具15夹持曲轴毛坯1进行加工，因此，能够使曲轴毛坯1的加工时的姿态与形状测定时的姿态相同。因此，能够容易且准确地在基于形状数据确定的最适位置上形成中心孔。

(b)由于注意到曲轴毛坯的大部分误差因模具偏移而产生，因此，对模具成型的各部位分别进行形状数据测定并算出偏移量，由此进行数据插补处理，因此，用于获得实际形状的形状测定及用于该形状测定的数据处理被简化。

(c)由于注意到轴向的成型大致按照模具成型，几乎不产生误差，因此，对于除轴向形状以外的二维数据进行测定并处理，因此，能够使数据处理进一步简单化。

(d)由于轴颈几乎不受模具偏位的影响，并且不对不平衡造成影响，因此，无需对轴颈进行数据处理，从而使数据处理进一步简单化。

(e)在上述实施方式中，对于直列四气缸发动机用(L4)曲轴进行了说明，但是，对于扭曲(ツイスト)的V6、V8的曲轴，也能够完全同样地进行计算。进一步，在计算上通过附加理论上的平衡重来算出惯性中心线。

[其他实施方式]

(a)在上述实施方式中，在进行曲轴毛坯的实际形状数据的再现处理以及中心孔定位处理时测定平衡重外周部的形状，计算各平衡重的质量及重心的偏移量，基于其结果求出了惯性中心，但是，也可以通过以下方法来实现。

(a-1)例如，在锻造材料时毛坯按照模具成型，但是，在之后的起模、加热处理或者冷却过程中，如果毛坯产生弯曲，则仅考虑弯曲对于毛坯重心的设计值的偏差的影响即可。此情况下，测定所有主轴颈外周部的形状，根据该测定结果，通过运算求出各主轴颈最小二乘中心点。进一步，通过最小二乘法算出近似通过各中心点的线的曲线式。假想平衡重也按照该曲线式产生偏移，因此，基于该曲线式算出各平衡重的重心位置偏移量，按照与上述实施方式同样的顺序算出惯性中心，进行中心孔定位。

(a-2)如果通过上下模成型的曲轴毛坯的部位相比设计值未产生较大偏差，而且没有过大的模具偏移和弯曲，通过在曲轴毛坯的几何中心形成中心孔，能够容易地将不平衡值控制在容许值内。此情况下，为了求出曲轴毛坯的几何中心，测定轴颈外周部的形状。然后，根据轴颈外周部的测定结果，通过演算求出最小二乘中心点，将该中心点作为几何中心进行中心孔定位。

(b)在上述实施方式中，将定心卡盘与加工刀具配置于一个部件(侧部13a、13b)上，但是，也可以分别支撑于不同的部件上。

(c)上述实施方式的中心孔加工机10包含有形状测定机11，但是，也可以将形状测定机11和中心孔加工机10分别设置。但是，此情况下，为了在形状测定时保持加工时的姿态，需要使主夹具旋转的形状与上述实施方式中的形状测定与加工完全相同，从而谋求再现姿态。

工业实用性

在本发明中，由于能够在完全相同的情况下进行曲轴毛坯的形状测定与加工，因此，能够容易且准确地在基于形状数据确定的最适位置形成中心孔。

Claims (7)

1.一种中心孔加工装置，用于在曲轴毛坯的两端面形成加工用中心孔，其特征在于，具有：

主夹具，其将曲轴毛坯夹持并固定；

测定用卡盘，其为了测定所述曲轴毛坯的形状，能够将处于被所述主夹具夹持状态的曲轴毛坯的两端部以保持被所述主夹具夹持的姿态的状态进行夹紧；

加工部，其在被所述主夹具夹持的曲轴毛坯的两端部形成中心孔。

2.根据权利要求1所述的中心孔加工装置，其特征在于，在由所述加工部加工曲轴毛坯时，所述主夹具以维持被所述测定用卡盘夹持的曲轴毛坯的姿态的状态进行夹持。

3.根据权利要求1所述的中心孔加工装置，其特征在于，

进一步具有测定被所述测定用卡盘夹持的曲轴毛坯的形状的形状测定部，

所述加工部基于来自所述形状测定部的测定数据加工中心孔。

4.根据权利要求1所述的中心孔加工装置，其特征在于，所述加工部具有对曲轴毛坯的两端面进行铣削加工的铣削加工部和在被铣削加工的曲轴毛坯的两端面形成中心孔的钻孔加工部。

5.根据权利要求1所述的中心孔加工装置，其特征在于，所述测定用卡盘与所述加工部被一个移动自如的部件支撑，能够选择性地与被所述主夹具夹持的曲轴毛坯的两端面对置。

6.根据权利要求1所述的中心孔加工装置，其特征在于，

进一步具有控制所述主夹具、所述测定用卡盘及所述加工部的动作的控制部，

通过所述控制部的控制，

所述主夹具将曲轴毛坯夹持并固定，

所述测定用卡盘将处于被所述主夹具夹持状态的曲轴毛坯的两端部以保持被所述主夹具夹持的姿态的状态进行夹紧，

所述主夹具解除对于被所述测定用卡盘夹紧的曲轴毛坯的夹持，

所述测定用卡盘在曲轴毛坯的形状测定时持续夹紧所述曲轴毛坯，

所述主夹具将被所述测定用卡盘夹紧并且形状测定结束的曲轴毛坯以保持被所述测定用卡盘夹持的姿态的状态再次夹持并固定，

所述测定用卡盘解除对于被所述主夹具夹持的曲轴毛坯的夹紧，

所述加工部对被所述主夹具夹持并固定的曲轴毛坯进行加工。

7.一种中心孔加工方法，用于在曲轴毛坯的两端面形成加工用中心孔，其特征在于，具有以下步骤：

第一步，由主夹具将曲轴毛坯夹持并固定；

第二步，由测定用卡盘将处于被所述主夹具夹持状态的曲轴毛坯的两端部以保持被所述主夹具夹持的姿态的状态夹紧；

第三步，测定被所述测定用卡盘夹紧的曲轴毛坯的形状；

第四步，由所述主夹具将形状测定结束的曲轴毛坯以保持被所述测定用卡盘夹持的姿态的状态再次夹持并固定；

第五步，在被所述主夹具夹持的曲轴毛坯的两端面形成中心孔。

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