DE10144644B4

DE10144644B4 - Verfahren und Vorrichtung zum Schleifen von zentrischen Lagerstellen von Kurbelwellen

Info

Publication number: DE10144644B4
Application number: DE10144644A
Authority: DE
Inventors: Erwin Junker
Original assignee: BSH Holice AS
Current assignee: BSH Holice AS
Priority date: 2001-09-11
Filing date: 2001-09-11
Publication date: 2006-07-13
Anticipated expiration: 2021-09-12
Also published as: US6913522B2; EP1427568B1; EP1427568A1; CZ2004346A3; RU2303510C2; JP2005501754A; DE50202079D1; US20040248502A1; CN1541150A; RU2004110944A; KR20040030974A; KR100820985B1; ES2235096T3; JP4047277B2; WO2003022521A1; CZ304903B6; CN100343017C; DE10144644A1

Abstract

Vorrichtung zum Schleifen von zentrischen Lagerstellen von Kurbelwellen, aufweisend eine Einspanneinheit zum Einspannen und zum Antreiben der Kurbelwelle in ihrer Rotationsachse, eine Schleifspindeleinheit, mit einer Schleifspindel, deren Rotationsachse parallel zu der Rotationsachse der Kurbelwelle verläuft und die senkrecht zu dieser Kurbelwelle zustellbar ist, wobei die Schleifspindel eine der Anzahl der zu schleifenden zentrischen Lagerstellen entsprechende Anzahl an Schleifscheiben trägt, und zumindest eine der Schleifspindel gegenüberliegende Lünetten zur Lagerung der Kurbelwelle im Bereich zumindest einer zentrischen Lagerstelle angestellt ist, wobei eine zusätzliche Bearbeitungseinheit (11) zum Vorarbeiten zumindest einer zentrischen Lagerstelle (2) der Kurbelwelle (1) zur Ausbildung eines gegenüber der Lagerstelle erhöhten Lagersitzes für die Lünetten (3) vorgesehen ist und wobei die Lünette (3) so ausgebildet ist, dass sie während des Schleifens der Lagerstellen zur Gegenlagerung bis auf deren Fertigmaß stets nachführbar ist.

Description

Die vorliegende Erfindung betrifft eine Vorrichtung zum Schleifen von zentrischen Lagerstellen von Kurbelwellen. Insbesondere betrifft die Erfindung auch eine Vorrichtung zum Durchführen eines solchen Verfahrens.

Zum Durchführen des Schleifens von zentrischen Lagerstellen bzw. Hauptlager von Kurbelwellen in Großserie stehen unter anderem verschiedene Möglichkeiten zur Verfügung.

So können die zentrischen Lagerstellen beispielsweise mittels Einzelschleifscheiben fertig geschliffen werden, was jedoch mit einer erheblich höheren Schleifzeit einher geht, da jedes Hauptlager einzeln bearbeitet wird. Darüber hinaus ist eine relativ komplizierte Maschinenkonstruktion vonnöten, um die Flexibilität für ein solches Schleifverfahren bereitzustellen ( DE 199 19 893 A1 ).

Darüber hinaus ist es bekannt, jedoch in Großserie nicht sehr weit verbreitet, diese Lagerstellen an den Kurbelwellen mittels des sog. "Centerless"-Schleifens durchzuführen, z.B. auf einer Maschine mit der Typenbezeichnung „Jupiter 500" der BSH Holice Ltd. in Prag (Firmendruckschrift „Spitzenlos-Rundschleifen in hoher Präzision" mit der Drucknummer 8.17258 D 0701).

Das am Weitesten großserientechnisch zum Einsatz kommende Verfahren betrifft das sog. Mehrlagerschleifen, bei dem mehrere Schleifscheiben einer Schleifspindel gleichzeitig in Eingriff mit der Kurbelwelle an den besagten Stellen der jeweiligen Hauptlager kommen, vgl. z.B. die US 3 487 588 . Die hierfür zum Einsatz kommenden Maschinen sind hinlänglich bekannt und weisen einen solchen Aufbau auf, dass auf einem Maschinenbett eine Zustelleinheit mittels einer Schleifspindel und einer Abrichtvor richtung aufgebaut ist. Die Abrichtvorrichtung wird vorzugsweise linear in Richtung einer Achse zugestellt, die quer zu der Hauptachse bzw. Mittenachse der Rotation der Kurbelwelle verläuft. Im vorderen Bereich einer solchen Schleifmaschine ist ein Schleiftisch angeordnet, der entweder fest auf dem Maschinenbett aufgebaut ist oder mittels einer CNC-Achse in Richtung einer Achse, die quer zur Zustellachse und parallel zur Rotationsachse verläuft, verfahren werden kann. Auf diesem Schleiftisch sind ein Werkstückspindelstock und ein Reitstock aufgebaut, wobei der Werkstückspindelstock die Werkstückspindel beinhaltet. Die Werkstückspindel dient bekanntermaßen der Aufnahme eines Spannfutters oder eines Mitnehmers für die Kurbelwelle. Der Reitstock ist ebenfalls auf dem Schleiftisch aufgebaut und zur Einstellung unterschiedlicher Längen der Kurbelwelle manuell verschiebbar. Eine Reitstockpinole kann zum Be- und Entladen der Kurbelwelle automatisch vorgefahren und zurückgezogen werden, wie dies von herkömmlichen Rundschleifmaschinen allgemein bekannt ist.

Für die Einspannung der Kurbelwelle, die spindelstockseitig erfolgt, bieten sich die Möglichkeiten entweder eines schwimmenden Mitnahmesystems oder von zentrisch spannenden Spannfuttern an. Mittels eines Motors wird der Werkstückspindelstock und damit die Kurbelwelle in Rotation versetzt. Die Reitstockpinole ist mit einer entsprechenden Gegenspitze versehen, die im Allgemeinen als sog. stehende Spitze ausgeführt ist. Zwischen dem Werkstückspindelstock und der Reitstockpinole wird dann zwischen den jeweiligen Spitzen die Kurbelwelle in ihren Zentren aufgenommen, wodurch gewährleistet wird, dass die Mittelachsen der Werkstückspindel einerseits und der Reitstockpinole andererseits mit der zentralen Achse bzw. Rotationsachse der Kurbelwelle exakt fluchtet.

Für eine exakte Überwachung des Schleifprozesses wird das Werkstück während dem Schleifen mittels zwei Messgeräten automatisch in Echtzeit vermessen und die Maschine entsprechend korrigiert.

Bei dem beschriebenen Mehrlagerschleifverfahren sind in der Regel Korundschleifscheiben, vor allem in der Kurbelwellenfertigung, stark verbreitet. Diese Maschinen zeichnen sich dadurch aus, dass sie im Schleifscheibendurchmesser einen Abnutzungsbetrag von ca. 1.100 bis 600 mm aufweisen. Es ist davon auszugehen, dass alle 20 bis 30 geschliffene Kurbelwellen abgerichtet werden muss und der Abrichtbetrag in der Größenordnung von ca. 0,03 mm liegt.

Bei dem Verfahren des Mehrlagerschleifens ist es vorteilhafter Weise möglich, zentrischen Lagerstellen bzw. Hauptlager zu schleifen, die seitliche Freistiche aufweisen, d.h. es werden hierbei keine Planseiten geschliffen ( DE 199 19 893 A1 ). Darüber hinaus ist es auch möglich, Hauptlager mit seitlichen Radiusübergängen zu dieser Planseite sowie die Planseite zu diesem Hauptlager mit einer Höhe von ca. 4 bis 5 mm mitzuschleifen.

Das Schleifen von derartigen Hauptlagern mit seitlichen Radiusübergängen und eventuellen Planseiten erweist sich als erheblich schwieriger, da sich hier das Verfahren hinsichtlich der zum Einsatz kommenden Schleiftechnologie wesentlich kritischer verhält.

Darüber hinaus ist es mit dem Verfahren des Mehrlagerschleifens an Kurbelwellen auch möglich, das Schleifen von deren zentrischen Lagerstellen bzw. Hauptlagern mit und ohne seitliche Radiusübergänge und eventuellen Planseiten durchzuführen, ebenso wie das Schleifen von zentrischen Partien am Flansch oder Zapfen, wobei allerdings an diesen zentrischen Partien des Flansches und des Zapfens keine Planflächen mitgeschliffen werden.

Je nach Größe und Ausgestaltung einer zu schleifenden Kurbelwelle kommen bereits beim Schleifen mit Korundschleifscheiben aufgrund des durch die Schleifscheiben erzeugten Schleifdrucks auf die Kurbelwelle zur Abstützung derselben beim Schleifen Lünetten zum Einsatz.

Dieses Problem eines erhöhten Schleifdrucks mit einhergehend erhöhten Zerspankräften tritt auch bei den sog. CBN-Schleifscheiben in Erscheinung, da mit ihnen erhöhte Zerspanungsleistungen gefahren werden müssen, um im Allgemeinen den Schleifprozess wirtschaftlich zu gestalten. Dies liegt allerdings nicht nur in der geforderten Taktzeit, die wünschenswerter Weise erreicht werden soll, sondern auch in den Eigenschaften der CBN-Schleifscheibe selbst. CBN-Schleifscheiben, vorzugsweise solche, die keramisch gebunden sind und eine Belaghöhe von ca. 5 mm aufweisen, weisen einerseits den Vorteil auf, dass mit ihnen ein erhöhtes Zerspanvolumen gefahren werden kann, sind andererseits allerdings mit dem Nachteil verbunden, dass die Zerspankräfte aufgrund der Spezifikation der Schleifscheiben höher sind, wodurch sich der gesamte Schleifprozess technisch erheblich schwieriger gestaltet.

Jedoch besteht ein gravierender Vorteil des Schleifens mit CBN-Schleifscheiben darin, dass erhöhte Zerspanvolumen gefahren werden können und dass die Abrichtzyklen um circa das Zehnfache ansteigen, was bedeutet, dass die Haupt- und Nebenzeiten selbst insgesamt auf die Fertigung einer Kurbelwelle bezogen geringer sind. Dadurch ist eine erhöhte Ausbringleistung von Kurbelwellen in Bezug auf die Zeiteinheit möglich.

Zwar ist der Einsatz derartiger CBN-Schleifscheiben wünschenswert, durch den erhöhten Schleifdruck jedoch beim Schleifen erweist sich gerade das Anschleifen der Kurbelwelle im Bereich eines Hauptlagers zumindest bis zum Anstellen der Abstützlünette als schleiftechnisch besonders problematisch.

Ausgehend von diesen Überlegungen ist es die Aufgabe der vorliegenden Erfindung, ein Verfahren und eine Vorrichtung zu entwickeln, mit der eine erhebliche Verbesserung in Bezug auf das Schleifen des Lünettensitzes einher geht.

Gelöst wird diese Aufgabe mit einer Vorrichtung gemäß den Merkmalen des Anspruchs 1 und einem Verfahren gemäß den Merkmalen des Anspruchs 8.

Grundsätzlich ist es beim Schleifen des Lünettensitzes von erheblicher Bedeutung, dass dieser erstens einen sehr guten Rundlauf in Bezug auf die zu schleifenden Hauptlager und zweitens eine sehr gute Rundheit diesbezüglich aufweist.

Gemäß der Erfindung zeichnet sich die Vorrichtung demnach dadurch aus, dass eine zusätzliche Bearbeitungseinheit zum Vorarbeiten zumindest einer zentrischen Lagerstelle der Kurbelwelle vorgesehen ist, die für den abschließenden Vorgang des Mehrlagerschleifens als Lagersitz zum Anstellen einer Lünette vorgesehen ist.

Vorzugsweise handelt es sich bei der Bearbeitungseinheit um eine zusätzliche Schleifeinheit mit zumindest einer Schleifscheibe zur schleifenden Bearbeitung der für den Lünettenlagersitz vorgesehenen zentrischen Lagerstelle der Kurbelwelle.

Hierbei ist es von Vorteil, wenn die zumindest eine Schleifscheibe der Bearbeitungseinheit eine schmälere Breite als die Breite der zentrischen Lagerstelle aufweist, damit eine so breite geschliffene Laufspur für die Lünette auf dem Hauptlager erzeugt wird, dass die Lünettenbacken problemlos angesetzt werden können. Hierbei muss die geschliffene Laufspur, die durch die schmale Schleifscheibe erzeugt wird, mindestens ca. 2 mm breiter als die Lünettenbacken selbst sein. Diese Vorgehensweise findet vorwiegend dort Verwendung, wo Hauptlager mit Eckradien geschliffen werden müssen.

Gemäß der Erfindung ist die zusätzliche Bearbeitungseinheit der Kurbelwelle entweder zuführbar oder zu dieser einschwenkbar, wenn die Schleifspindel zum abschließenden Mehrlagerschleifen der Kurbelwelle sich in Nichteingriffsposition mit der Kurbelwelle befindet.

Gemäß der Erfindung wird das Mehrlagerschleifen so durchgeführt, dass vor dem Schleifen der zentrischen Lagerstellen auf Endmaß zumindest die Lagerstelle vor geschliffen wird, die als Lagersitz für eine Lünette dienen soll. D.h., sämtliche Bearbeitungsschritte werden bei einer Aufspannung des Werkstücks durchgeführt.

Hierzu bestehen gemäß der Erfindung zwei grundsätzlich unterschiedliche Möglichkeiten. Beim Schleifen von Hauptlagern mit seitlichen Freistichen, bei dem die Planseite des Hauptlagers nicht mitgeschliffen wird, ist diese Vorgehensweise ohne Einsatz einer sog. Zusatzschleifeinrichtung möglich, wie vorhergehend im Zusammenhang mit der erfindungsgemäßen Vorrichtung beschrieben. Hier ist es erforderlich, dass auf einem Hauptlager der Kurbelwelle bei der Vorbearbeitung mittels Wirbelfräsen oder Drehen eine erhöhte Kontur stehen bleibt, so dass dann beim anschließenden Mehrlagerschleifen in einer Schleifmaschine zum Mehrlagerschleifen diese Erhöhung zuerst abgeschliffen wird. Die Erhöhung muss dabei mindestens die Breite des herzustellenden Lünettensitzes darstellen, wobei diese Erhöhung bereits sauber geschliffen sein muss, bevor ein danebenliegendes Hauptlager mit dem Schleifscheibensatz bearbeitet wird. Mit anderen Worten, es können auch hier in Bezug auf die geforderte Genauigkeit hinsichtlich Rundlauf und Rundheit des Lünettensitzes optimale Werte erreicht werden. Anschließend wird auf dieser geschliffenen Laufspur die Lünette angesetzt und im Anschluss daran wird der Schleifscheibensatz der Schleifspindel in Zustellrichtung weiter zugeführt und das oder die jeweiligen Hauptlager bis auf das endgültige Fertigmaß fertig geschliffen.

Eine andere Möglichkeit besteht darin, wie vorhergehend im Zusammenhang mit der Vorrichtung beschrieben, den Lünettensitz mittels einer Schleifscheibe anzuschleifen, wobei eine zusätzliche Schleifeinrichtung innerhalb der Schleifmaschine zum Einsatz kommt.

In beiden Fällen wird gemäß der Erfindung die Lünette für eine einwandfreie Gegenlagerung während des Mehrlagerschleifens auf Endmaß der Lagerstelle stets nachgeführt, wobei Messgeräte die Kurbelwelle während dem Prozess automa tisch messen, so dass der Schleifprozess praktisch identisch zum Schleifen mit Korundschleifscheiben gefahren werden kann.

Im Folgenden wird das Verfahren bzw. die Vorrichtung gemäß der Erfindung im Zuge der Beschreibung der anhand den beiliegenden Zeichnungen dargestellten Ausführungsbeispielen näher erläutert. Es zeigen
1 eine schematische Draufsicht auf eine Schleifzelle der erfindungsgemäßen Vorrichtung beim Schleifen des Lünettensitzes;
2 eine vereinfachte schematische Seitenansicht zur Darstellung der Anordnung der einzelnen Schleifscheiben;
3 eine schematische Draufsicht beim Mehrlagerschleifen der Kurbelwelle;
4 eine vereinfachte schematische Seitenansicht mit ausgeschwenkter Zusatzschleifeinrichtung;
5 einen Eingriff der Schleifscheibe beim Schleifen von Lagerstellen mit seitlichen Radien; und
6 ein Schleifen eines Lünettensitzes an einer Lagerstelle mit vorbearbeiteter erhöhter Laufspur.
In der 1 ist eine vereinfachte Darstellung in Form einer Draufsicht dargestellt, wobei eine Kurbelwelle 1 mit der Spannsituation und dem Schleifscheibensatz 12, 13 dargestellt ist. Die Kurbelwelle 1 ist in einem schwimmenden Spannfutter 6 mit einer Spitze 8 im Zentrum der Kurbelwelle 1 aufgenommen und wird durch einen Längsanschlag 7 in ihrer Länge positioniert.
Die schwimmend gelagerten Spannbacken des Spannfutters 6 umspannen die Kurbelwelle 1 an ihrem Flansch, so dass die Radialmitnahme zum Schleifen gewährleistet ist.
Auf der Seite des Reitstocks wird die Kurbelwelle 1 ebenfalls durch eine Zentrierspitze 9 aufgenommen, so dass die Kurbelwelle 1 an beiden Enden in ihren bereits bearbeiteten Zentrierungen aufgenommen ist und gespannt wird, wodurch sie in ihrer Lage und Spannung exakt für das Schleifen positioniert ist.
Des Weiteren sind die auf dem Schleiftisch aufgebauten Messgeräte 4 und 5 dargestellt, die jedoch beim Schleifen des Lünettensitzes nicht an der Kurbelwelle angreifen.
Die Lünette 3 ist ebenfalls auf dem Schleiftisch aufgebaut, befindet sich jedoch beim Schleifen des Lünettensitzes zwangsläufig nicht mit ihren Backen am Werkstück angelegt.
Die Kurbelwelle 1 weist mehrere Hauptlager 15 auf, nämlich im vorliegenden Beispiel I, II, III und IV. Das Schleifen des Lünettensitzes erfolgt in der in 1 gezeigten Darstellung an dem zentrisch umlaufenden Hauptlager II.
Hierbei kommt eine Bearbeitungseinheit 11 in der Form einer Zusatzschleifeinrichtung zum Einsatz, die vorzugsweise mit einer Spindeleinheit in der Form einer Motorspindel ausgebildet ist. Diese Motorspindel nimmt im vorderen Bereich an ihrer Spindelnase eine Schleifscheibe 10 auf.
Damit diese Zusatzschleifeinrichtung 11 zu der Kurbelwelle eingeschwenkt werden kann, muss sie parallel zur Z-Achse stehen, welches die CNC-Verfahrachse des Schleiftisches darstellt, und die Schleifscheiben 13 müssen mittels der X-Achse, die zur Zustellbewegung des Schleifspindelstocks 12 dient, freigefahren werden.
Damit die Kurbelwelle 1 in Richtung der X-Achse nicht verfahren werden muss, wird beim Schleifen des Lünettensitzes diese Zusatzschleifeinrichtung 11 in der Art eingeschwenkt, dass die schmale Schleifscheibe 10 zum Schleifen des Lünettensitzes im Wesentlichen mittig vor einer Schleifscheibe 13 des Schleifscheibensatzes der Schleifspindel 12 angeordnet ist. Die X-Achse, die zum Verfahren des Schleifspindelstockes dient, auf dem auch die Zusatzschleifeinrichtung 11 aufgebaut ist, wird dazu benutzt, dass die Schleifscheibe 10 der Kurbelwelle zugestellt werden kann.
In der 1 ist des Weiteren die Schleifspindel 12 gezeigt, die eine exakt parallel zur Kurbelwelle verlaufende Mittelachse 14 aufweist, um die die Schleifenscheiben 13, zur Bearbeitung der Hauptlager I bis IV, rotierbar sind.
Die zu schleifenden Hauptlager an der Kurbelwelle 1 sind durch das Bezugszeichen 15 gekennzeichnet.
Um den Schnittdruck beim Schleifen des Lünettensitzes möglichst gering zu halten, weist die Schleifscheibe 10 eine Breite von ca. 10 bis 12 mm auf, wobei der Lünettenbacken beispielsweise ca. 8 mm breit ist. Als Schleifmittel zum Schleifen des Lünettensitzes kann beispielsweise eine Schleifscheibe aus Korund oder eine CBN-Schleifscheibe zum Einsatz kommen.
Im vorliegenden Beispiel ist die Zusatzschleifeinrichtung 11 als einschwenkbare Einheit beschrieben. Jedoch ist es auch möglich, diese Zusatzschleifeinrichtung 11 auf jeder Position innerhalb der Schleifmaschine entweder einzufahren oder einzuschwenken.
In der 2 ist eine stark vereinfachte Seitenansicht im Bereich des Hauptlagers II der 1 dargestellt. Die Schleifscheibe 10 zum Schleifen des Lünettensitzes ist vor einer Schleifscheibe 13 der Schleifspindel 12 angeordnet. Im Schnitt ist die Kurbelwelle 1 dargestellt. Wie ersichtlich ist, sind die Mittelachsen sämtlicher Schleifscheiben 10 und 13 und die Mittelachse der Kurbelwelle 1 parallel ausgerichtet, wobei diese Mittelachsen vorzugsweise in einer horizontalen Ebene liegen.
In 3 ist nun der abschließende Vorgang des Mehrlagerschleifens der Lager I bis IV dargestellt, wobei diese nun zeitparallel geschliffen werden. Dies ist zwingend, da alle Schleifscheiben 13 auf der Schleifspindel 12, welche beidseitig gelagert ist, aufgenommen sind. Der Schleifscheibensatz wird mittels der X-Achse CNC-gesteuert zugestellt. Während dem Mehrlagerschleifen ist nun am Hauptlager II die Lünette 3 mit ihren Backen angestellt, so dass das Werkstück während dem Schleifprozess sehr gut abgestützt ist. Um an der Kurbelwelle 1 exakte Durchmesser der Hauptlager zu erreichen, sind vorzugsweise an den Hauptlagern I und IV jeweils ein Durchmesser-Messkopf 4 und 5 angestellt. Während des Schleifens wird die Kurbelwelle 1 kontinuierlich in Bezug auf das Soll- und Ist-Maß verglichen. Die Korrekturen erfolgen sodann über die CNC-Steuerung der Maschine, wobei die Messgeräte fortlaufend die Ist-Werte am Durchmesser der Hauptlager I und IV aufnehmen. Sobald an einem der Hauptlager der Kurbelwelle 1 das Soll-Maß beim Schleifen erreicht ist, wird der Schleifzyklus dann beendet und die Schleifspindel 12 freigefahren.
In der 3 ist zwar das Schleifen der Hauptlager an der Kurbelwelle 1 dargestellt, es ist jedoch aber auch möglich, dass weitere zentrische Partien der Kurbelwelle 1 in der gleichen Aufspannung mit einem entsprechend modifizierten Schleifscheibensatz geschliffen werden können.
Die 4 weist eine vereinfachte Seitenansicht der in der 3 dargestellten Draufsicht im Bereich des Arbeitsraumes des Hauptlagers II auf. Es ist ersichtlich, dass dann die Zusatzschleifeinrichtung 11 mit der Schleifscheibe 10 nach oben ausgeschwenkt ist, es ist jedoch auch denkbar, dass sie nach Konstruktion der Schleifmaschine und den zur Verfügung stehenden Raum in jede andere beliebige Position ein- bzw. ausgeschwenkt oder verfahren werden kann.
5 zeigt im Detail den Vorgang des Schleifens mit der Schleifscheibe 13 am Hauptlager der Kurbelwelle 1, wobei der Grundkörper der Schleifscheibe 13A und der CBN-Belag mit 13B bezeichnet ist. Die Belaghöhe beträgt im Allgemeinen ca. 5 mm. Am dargestellten Hauptlager der Kurbelwelle 1 werden hier auch die seitlichen Radien 15, wie ersichtlich, mitgeschliffen. Am Radiusübergang in Bezug auf die Planflächen wird dabei beispielsweise eine Planschulterhöhe von ca. 4 bis 5 mm mitgeschliffen.
In der 6 ist als vereinfachte Darstellung gezeigt, wie mit der Schleifscheibe 13 an dem Hauptlager geschliffen wird. Das Hauptlager weist eine Erhöhung 16 auf, die durch Vorbearbeitung, beispielsweise Wirbelfräsen oder Drehen auf einer separaten Vorrichtung, aufgebracht wurde. Es ist deutlich ersichtlich, dass die Schleifscheibe 13 nur an der Erhöhung 16 an diesem Hauptlager in schleifendem Eingriff steht, wobei jedoch die seitlichen Zonen 17 und die anderen Hauptlager der Kurbelwelle 1 beim Schleifen des Lünettensitzes nicht mitgeschliffen werden. Nachdem der Lünettensitz am Umfang der Erhöhung 16 angeschliffen ist, wird die Lünette angestellt.
Anschließend wird der Schleifscheibensatz weiter zugestellt, so dass die Kurbelwelle 1 auf das fertige Endmaß geschliffen werden kann.

1: Kurbelwelle
2: Hauptlager I, II, III, IV
3: Lünette
4, 5: Messgeräte
6: Spannfutter
7: Längsanschlag
8, 9: Zentrierspitzen
10: Schleifscheibe
11: Bearbeitungseinheit, Zusatzschleifeinrichtung
12: Schleifspindel
13: Schleifscheiben
13A: Grundkörper
13B: CBN-Belag
14: Mittelachse
15: Seitliche Radien
16: Erhöhung
17: Seitliche Zonen

Claims

Vorrichtung zum Schleifen von zentrischen Lagerstellen von Kurbelwellen, aufweisend eine Einspanneinheit zum Einspannen und zum Antreiben der Kurbelwelle in ihrer Rotationsachse, eine Schleifspindeleinheit, mit einer Schleifspindel, deren Rotationsachse parallel zu der Rotationsachse der Kurbelwelle verläuft und die senkrecht zu dieser Kurbelwelle zustellbar ist, wobei die Schleifspindel eine der Anzahl der zu schleifenden zentrischen Lagerstellen entsprechende Anzahl an Schleifscheiben trägt, und zumindest eine der Schleifspindel gegenüberliegende Lünetten zur Lagerung der Kurbelwelle im Bereich zumindest einer zentrischen Lagerstelle angestellt ist, wobei eine zusätzliche Bearbeitungseinheit (11) zum Vorarbeiten zumindest einer zentrischen Lagerstelle (2) der Kurbelwelle (1) zur Ausbildung eines gegenüber der Lagerstelle erhöhten Lagersitzes für die Lünetten (3) vorgesehen ist und wobei die Lünette (3) so ausgebildet ist, dass sie während des Schleifens der Lagerstellen zur Gegenlagerung bis auf deren Fertigmaß stets nachführbar ist.
Vorrichtung nach Anspruch 1, bei welcher die Bearbeitungseinheit (11) eine Schleifeinheit mit zumindest einer Schleifscheibe (10) ist.
Vorrichtung nach Anspruch 2, bei welcher die Schleifscheibe (10) eine Breite aufweist, welche geringer ist als die Breite der zentrischen Lagerstelle (2).
Vorrichtung nach Anspruch 2, bei welcher die Bearbeitungseinheit (11) zu deren Eingriff mit der Kurbelwelle (1) zwischen der Kurbelwelle (1) und der Schleifspindel (12) bei Nichteingriffsposition der Schleifspindel (12) zuführbar oder zu dieser einschwenkbar ist.
Vorrichtung nach Anspruch 4, bei welcher der Antrieb der Bearbeitungseinheit (11) separat ausgebildet ist.
Vorrichtung nach einem der Ansprüche 1 bis 5, bei welcher die Lünette (3) automatisch an die entsprechende zentrische Lagerstelle der Kurbelwelle (1) anstellbar ist.
Vorrichtung nach Ansprüchen 1 bis 6, bei welcher die Schleifscheiben (10, 13) CBN-Schleifscheiben sind.
Verfahren zum Schleifen von zentrischen Lagerwellen von Kurbelwellen, bei welchem die zentrischen Lagerstellen gleichzeitig mittels eines Schleifscheibensatzes (Mehrlagerschleifen) geschliffen werden, bei welchem vor dem Fertigschleifen der zentrischen Lagerstellen (2) auf Endmaß zumindest an einer Lagerstelle ein Lagersatz mit einem vom Endmaß verschiedenen Maß für eine Lünette (3) geschliffen wird und während des Schleifens der Lagersitze auf Endmaß die Lünette (3) bis auf das Endmaß des Lagersitzes nachgeführt wird.
Verfahren nach Anspruch 8, bei welchem der Lagersitz mit einer ersten Schleifscheibe (10) angeschliffen wird und anschließend nach dem Anstellen der Lünette (3) die zentrischen Lagerstellen (2) der Kurbelwelle (1) mit dem Schleifscheibensatz fertiggeschliffen werden.
Verfahren nach Anspruch 8, bei welchem der Lagersitz mit einer Schleifscheibe (13) des Schleifscheibensatzes auf eine erhöhte Kontur (16) des Hauptlagers angeschliffen wird und anschließend nach dem Anstellen der Lünette (3) die zentrischen Lagerstellen der Kurbelwelle (1) mit dem Schleifscheibensatz fertiggeschliffen werden.