Gebiet der TechnikField of engineering
Die vorliegende Erfindung betrifft eine Kurbelwellen-Fräsmaschine zur spanabhebenden Bearbeitung der Pleuel-Lagerzapfenabschnitte und der Haupt-Lagerzapfenabschnitte einer Kurbelwelle zur Verwendung bei einem Verbrennungsmotor.The present invention relates to a crankshaft milling machine for machining the connecting rod journal sections and the main journal sections of a crankshaft for use in an internal combustion engine.
ALLGEMEINER STAND DER TECHNIKGENERAL PRIOR ART
Eine bekannte Kurbelwellen-Fräsmaschine ist in Patentliteratur 1 offenbart, wobei diese Maschine so gestaltet ist, dass sie die Pleuel-Lagerzapfenabschnitte und Haupt-Lagerzapfenabschnitte eines Werkstücks (einer Kurbelwelle) mit einem sich drehenden Spanwerkzeug, das um das Werkstück herum läuft, während es sich dreht, bearbeitet.A known crankshaft milling machine is disclosed in Patent Literature 1, which is configured to hold the connecting rod journal portions and main journal portions of a workpiece (a crankshaft) with a rotating cutting tool that passes around the workpiece while it is turns, edited.
Dokument des Standes der TechnikDocument of the prior art
Patentliteraturpatent literature
Patentliteratur 1: Japanisches Patent Nr. 2529100 Patent Literature 1: Japanese Patent No. 2529100
Wie in 9(a) bis 9(c) dargestellt ist, weist eine Kurbelwellen-Fräsmaschine 100, die in Patentliteratur 1 offenbart ist, einen Sattel 103 auf, der auf einem Bett 102 montiert ist, wobei sich der Sattel 103 in Richtung einer Z-Achse parallel zur Linie der horizontalen Achse eines zu bearbeitenden Werkstücks (einer Kurbelwelle) 101 frei bewegen kann. An diesem Sattel 103 ist ein Schieber 104 montiert, der sich in Richtung einer horizontalen Y-Achse, die senkrecht zur Richtung der Z-Achse angeordnet ist, frei bewegen kann.As in 9 (a) to 9 (c) is shown, has a crankshaft milling machine 100 , which is disclosed in Patent Literature 1, a saddle 103 up on a bed 102 is mounted, with the saddle 103 in the direction of a Z-axis parallel to the line of the horizontal axis of a workpiece to be machined (a crankshaft) 101 can move freely. At this saddle 103 is a slider 104 mounted, which is free to move in the direction of a horizontal Y-axis, which is perpendicular to the direction of the Z-axis.
Wie in 9(a) dargestellt ist, ist ein Schwingkopf 105 am Schieber 104 befestigt. Ein Ende dieses Schwingkopfs 105 ist drehbar an einer Trägerwelle 106 gelagert. Das andere Ende des Schwingkopfs 105 ist an einem oszillierenden Antriebsmechanismus 107 gelagert, der so am Schieber 104 befestigt ist, dass er in einer X-Achsenrichtung, das heißt in Aufwärts-/Abwärtsrichtungen, frei oszillieren kann.As in 9 (a) is shown is a vibrating head 105 on the slide 104 attached. An end of this swinging head 105 is rotatable on a carrier shaft 106 stored. The other end of the swinging head 105 is on an oscillating drive mechanism 107 stored, so on the slide 104 is fixed so that it can freely oscillate in an X-axis direction, that is, in upward / downward directions.
Am mittleren Abschnitt des Schwingkopfs 105 ist ein sich drehendes Schneidwerkzeug 109 montiert, das von einem Schneidwerkzeugmotor 108 angetrieben wird (siehe 9(c)). Ein Wellenelement 110 ist am anderen Ende des Schwingkopfs 105 so montiert, dass es sich frei drehen kann.At the middle section of the oscillating head 105 is a rotating cutting tool 109 mounted by a cutting tool motor 108 is driven (see 9 (c) ). A wave element 110 is at the other end of the swinging head 105 mounted so that it can rotate freely.
Wie in 9(c) dargestellt ist, ist der Schieber 104 mit einem Gehäuseabschnitt 104a versehen, der einen Querschnitt in Form eines japanischen Buchstabens ⊐ aufweist und zum anderen Ende des Schwingkopfs 105, an dem das Wellenelement 110 montiert ist, hin offen ist.As in 9 (c) is shown, is the slider 104 with a housing section 104a provided, which has a cross section in the form of a Japanese letter ⊐ and the other end of the oscillating head 105 at which the shaft element 110 is mounted, is open.
Wie in 9(b) dargestellt ist, weist der oszillierende Antriebsmechanismus 107 eine Kugelgewindewelle 111 auf, der auf der Seite des anderen Endes des Schwingkopfs 105 angeordnet ist und sich in Richtung der X-Achse erstreckt. Die oberen und unteren Teile der Kugelgewindewelle 111 sind über Lagervorrichtungen 112 und 113 jeweils drehbar am Schieber 104 gelagert.As in 9 (b) is shown, the oscillating drive mechanism 107 a ball screw shaft 111 up on the side of the other end of the swinging head 105 is arranged and extends in the direction of the X-axis. The upper and lower parts of the ball screw shaft 111 are about storage devices 112 and 113 each rotatable on the slide 104 stored.
Am oberen Ende der Kugelgewindewelle 111 ist ein Kegelrad 114 befestigt. Ein Kegelrad 115, das mit dem Kegelrad 114 in Eingriff steht, ist an der Ausgangswelle eines oszillierenden Motors 116 montiert.At the upper end of the ball screw shaft 111 is a bevel gear 114 attached. A bevel gear 115 that with the bevel gear 114 is engaged on the output shaft of an oscillating motor 116 assembled.
Ein Mutterelement 117 ist auf den mittleren Abschnitt der Kugelgewindewelle 111 montiert.A mother element 117 is on the middle section of the ball screw shaft 111 assembled.
Wie in 9(c) dargestellt ist, sind die Kugelgewindewelle 111 und das Mutterelement 117 im Gehäuseabschnitt 104a des Schiebers 104 untergebracht.As in 9 (c) are shown are the ball screw shaft 111 and the mother element 117 in the housing section 104a of the slider 104 accommodated.
Wie in 9(b), 9(c) dargestellt ist, ist eine erste direkt wirksame Führung 121 zwischen dem Mutterelement 117 und dem Wellenelement 110 angeordnet, um das Wellenelement 110 so zu führen, dass es in der Y-Achsenrichtung in Bezug auf das Mutterelement 117 frei verlagert werden kann. Ferner ist eine zweite direkt wirksame Führung 122 zwischen dem Mutterelement 117 und dem Schieber 104 angeordnet, um das Mutterelement 117 entlang der Kugelgewindewelle 111 in der X-Richtung zu führen.As in 9 (b) . 9 (c) is a first directly effective guide 121 between the nut element 117 and the shaft element 110 arranged around the shaft element 110 to guide it in the Y-axis direction with respect to the nut member 117 can be moved freely. Furthermore, a second directly effective guide 122 between the nut element 117 and the slider 104 arranged to the nut element 117 along the ball screw shaft 111 in the X direction.
Wie in 9(a), 9(c) dargestellt ist, ist ein konvexer Eingriffsabschnitt 105a am anderen Ende des Schwingkopfs 105 so vorgesehen, dass er nach außen vorsteht. Der Schieber 104 ist mit einer Führung 123 versehen, die sich in X-Achsenrichtung erstreckt und einen konkaven Abschnitt aufweist, um den konvexen Eingriffsabschnitt 105a aufzunehmen, so dass eine Verzahnung hergestellt wird. Diese Führung 123 ist an einer Position angeordnet, die auf der Seite der Öffnung des Gehäuseabschnitts 104a des Schiebers 104 und außerhalb des Schwingkopfs 105 liegt. As in 9 (a) . 9 (c) is shown, is a convex engaging portion 105a at the other end of the oscillating head 105 provided so that it protrudes outward. The slider 104 is with a guide 123 which extends in the X-axis direction and has a concave portion to the convex engaging portion 105a so that a gearing is made. This guide 123 is disposed at a position on the side of the opening of the housing portion 104a of the slider 104 and outside the swinging head 105 lies.
Eine Führungseingriffsstruktur 124, in der der konvexe Eingriffsabschnitt 105a und die Führung 123 in einem Verzahnungseingriff miteinander stehen, dient dazu, eine in Z-Achsenrichtung wirkende Kraft F (siehe 9(b)) aufzunehmen, wobei diese Kraft F bewirkt, dass sich der Schwingkopf 105 zur Z-Achsenrichtung neigt.A leadership intervention structure 124 in which the convex engaging portion 105a and the leadership 123 are in a meshing engagement with each other, serves to act in the Z-axis direction force F (see 9 (b) ), this force F causing the oscillating head 105 tends to the Z-axis direction.
In dieser Kurbelwellen-Fräsmaschine 100 wird der Sattel 103 von einem Z-Achsenrichtungs-Vorschubmechanismus (nicht dargestellt) in der Z-Achsenrichtung bewegt.In this crankshaft milling machine 100 becomes the saddle 103 from a Z-axis direction Feed mechanism (not shown) moves in the Z-axis direction.
Außerdem wird der Schieber 104 von einem Y-Achsenrichtungs-Vorschubmechanismus 125, der in 9(a) dargestellt ist, in der Y-Achsenrichtung bewegt.In addition, the slider is 104 from a Y-axis direction feed mechanism 125 who in 9 (a) is shown moved in the Y-axis direction.
In dem oszillierenden Antriebsmechanismus 107, der in 9(b) und 9(c) dargestellt ist, bewegt sich das auf der Kugelgewindewelle 111 sitzende Mutterelement 117, nachdem der oszillierende Motor 116 in Betrieb gesetzt worden ist, um die Kugelgewindewelle 111 drehend anzutreiben, in Aufwärts-/Abwärtsrichtung. Die Aufwärts-/Abwärtsbewegung des Mutterelements 117 bewirkt, dass der Schwingkopf 105 in Aufwärts-/Abwärtsrichtung (in X-Achsenrichtung) schwingt , wobei die Trägerwelle 106 (siehe 9(a)) als Drehwelle dient.In the oscillating drive mechanism 107 who in 9 (b) and 9 (c) is shown, this moves on the ball screw shaft 111 sitting mother element 117 after the oscillating motor 116 has been put into operation to the ball screw shaft 111 rotating, in up / down direction. The upward / downward movement of the nut element 117 causes the oscillating head 105 in the up / down direction (in the X-axis direction), the carrier wave 106 (please refer 9 (a) ) serves as a rotary shaft.
Durch das Zusammenspiel der Bewegungen aus der linearen Bewegung des Sattels 103 in der Z-Achsenrichtung, der linearen Bewegung des Schiebers 104 in der Y-Achsenrichtung und der oszillierenden Bewegung des Schwingkopfs 105 in der X-Achsenrichtung läuft das am Schwingkopf 105 montierte sich drehende Schneidwerkzeug 109, während es sich dreht, um das Werkstück 101 herum und bewegt sich entlang der horizontalen Achse des Werkstücks 101, wodurch eine spanende Bearbeitung am Pleuelabschnitt oder Lagerzapfenabschnitt des Werkstücks 101 durchgeführt wird.Through the interaction of the movements of the linear movement of the saddle 103 in the Z-axis direction, the linear movement of the slider 104 in the Y-axis direction and the oscillating motion of the vibrating head 105 in the X-axis direction this runs on the oscillating head 105 mounted rotating cutting tool 109 while it rotates to the workpiece 101 around and moves along the horizontal axis of the workpiece 101 whereby a machining on the connecting rod or journal portion of the workpiece 101 is carried out.
In der in Patentliteratur 1 offenbarten Kurbelwellen-Fräsmaschine 100 ist die Führungseingriffsstruktur 124 an einer Position angeordnet, die auf der Seite der Öffnung des Gehäuseabschnitts 104a des Schiebers 104 und außerhalb des Schwingkopfs 105 liegt, wie in 9(c) dargestellt ist.In the disclosed in Patent Literature 1 crankshaft milling machine 100 is the leadership engagement structure 124 disposed at a position on the side of the opening of the housing portion 104a of the slider 104 and outside the swinging head 105 lies, as in 9 (c) is shown.
Daher tritt bei einer Wartung des oszillierenden Antriebsmechanismus 107 der Kurbelwellen-Fräsmaschine 100 das Problem auf, dass bei einem Zugriff auf die Kugelgewindewelle 111 oder das Mutterelement 117, die im Gehäuseabschnitt 104a des Schiebers 104 untergebracht sind, die Führung 123 die Wartung behindert, was eine Menge Probleme bereitet.Therefore occurs during maintenance of the oscillating drive mechanism 107 the crankshaft milling machine 100 the problem on that when accessing the ball screw shaft 111 or the nut element 117 in the housing section 104a of the slider 104 are housed, the guide 123 maintenance hampers, which causes a lot of problems.
Kurze Beschreibung der ErfindungBrief description of the invention
Technisches ProblemTechnical problem
Die vorliegende Erfindung ist auf die Überwindung des genannten Problems gerichtet, und eine Hauptaufgabe der Erfindung ist daher die Schaffung einer Kurbelwellen-Fräsmaschine, die im Hinblick auf die Wartungsfreundlichkeit eines oszillierenden Antriebsmechanismus für einen Schwingkopf verbessert ist.The present invention is directed to overcoming the above problem, and a main object of the invention is therefore to provide a crankshaft milling machine which is improved in serviceability of an oscillating drive mechanism for a vibrating head.
ProblemlösungTroubleshooting
Die genannte Aufgabe kann durch eine Kurbelwellen-Fräsmaschine gemäß der Erfindung gelöst werden, wobei die Maschine aufweist:
- einen Schieber, der in einer horizontalen Y-Achsenrichtung frei beweglich ist, wobei die Y-Achsenrichtung senkrecht zu einer Z-Achsenrichtung ist, die parallel zur Linie einer horizontalen Achse eines zu bearbeitenden Werkstücks verläuft,;
- einen Schwingkopf, dessen eines Ende an einer Trägerwelle an dem Schieber drehbar gelagert ist, so dass der Schwingkopf in einer X-Achsenrichtung, d.h. in Aufwärts-/Abwärtsrichtung, frei schwingen kann;
- ein Wellenelement, das am anderen Ende des Schwingkopfs drehbar gelagert ist und parallel zur Trägerwelle angeordnet ist;
- eine Gewindewelle, die auf der Seite des anderen Endes des Schwingkopfs angeordnet ist und sich in X-Achsenrichtung erstreckt;
- ein Mutterelement, das auf der Gewindewelle sitzt;
- eine erste direkt wirksame Führung, die zwischen dem Mutterelement und dem Wellenelement angeordnet ist, um das Wellenelement so zu führen, dass es in der Y-Achsenrichtung in Bezug auf das Mutterelement frei verlagert werden kann; und
- eine zweite direkt wirksame Führung, die zwischen dem Mutterelement und dem Schieber angeordnet ist, um das Mutterelement entlang der Gewindewelle in der X-Achsenrichtung zu führen;
- wobei die erste direkt wirksame Führung mindestens zwei Y-Achsenrichtungs-Führungsschienen aufweist, die so am Wellenelement oder am Mutterelement festgelegt sind, dass sie sich in der Y-Achsenrichtung erstrecken und in der X-Achsenrichtung parallel zueinander ausgerichtet sind; und Y-Achsenrichtungs-Führungsblöcke aufweist, die jeweils frei verschiebbar an den Y-Achsenrichtungs-Führungsschienen befestigt sind; und
- wobei die zweite direkt wirksame Führung eine X-Achsenrichtungs-Führungsschiene aufweist, die am Schieber festgelegt ist und sich in X-Achsenrichtung parallel zur Gewindewelle erstreckt; und mindestens zwei X-Achsenrichtungs-Führungsblöcke, die frei verschiebbar an der X-Achsenrichtungs-Führungsschiene befestigt sind und hintereinander in der X-Achsenrichtung ausgerichtet sind (erster Aspekt der Erfindung).
Said object can be achieved by a crankshaft milling machine according to the invention, the machine comprising: - a slider freely movable in a horizontal Y-axis direction, the Y-axis direction being perpendicular to a Z-axis direction parallel to the line of a horizontal axis of a workpiece to be machined;
- a swinging head whose one end is rotatably supported on a carrier shaft on the slider so that the swinging head can swing freely in an X-axis direction, that is, in the up / down direction;
- a shaft member which is rotatably supported at the other end of the oscillating head and is arranged parallel to the carrier shaft;
- a screw shaft disposed on the other end side of the vibrating head and extending in the X-axis direction;
- a nut member that sits on the threaded shaft;
- a first directly effective guide disposed between the nut member and the shaft member for guiding the shaft member so as to be freely displaced in the Y-axis direction with respect to the nut member; and
- a second direct-acting guide disposed between the nut member and the slider for guiding the nut member along the screw shaft in the X-axis direction;
- wherein the first direct-acting guide has at least two Y-axis direction guide rails fixed to the shaft member or the nut member so as to extend in the Y-axis direction and aligned in parallel with each other in the X-axis direction; and Y-axis direction guide blocks each freely slidably fixed to the Y-axis direction guide rails; and
- the second direct-acting guide having an X-axis direction guide rail fixed to the slider and extending in the X-axis direction parallel to the screw shaft; and at least two X-axis direction guide blocks that are freely slidably fixed to the X-axis direction guide rail and aligned one after the other in the X-axis direction (first aspect of the invention).
Gemäß der Erfindung ist am Mutterelement vorzugsweise ein Schmierölverteiler angebracht, um Schmieröl an die ersten und zweiten direkt wirksamen Führungen zu verteilen (zweiter Aspekt der Erfindung). According to the invention, a lubricating oil distributor is preferably attached to the nut member to distribute lubricating oil to the first and second directly effective guides (second aspect of the invention).
Gemäß der Erfindung ist am Mutterelement vorzugsweise ein Flansch ausgebildet, der in der X-Achsenrichtung vorsteht (dritter Aspekt der Erfindung).According to the invention, a flange is preferably formed on the nut member projecting in the X-axis direction (third aspect of the invention).
Vorteile der ErfindungAdvantages of the invention
In der Kurbelwellen-Fräsmaschine gemäß des ersten Aspekts der Erfindung wird eine in Z-Achsenrichtung wirkende Kraft, die bewirkt, dass der Schwingkopf sich in der Z-Achsenrichtung neigt, vom Wellenelement auf den Schieber übertragen, wobei die Kraftübertragung über die erste direkt wirksame Führung, das Mutterelement und die zweite direkt wirksame Führung erfolgt.In the crankshaft milling machine according to the first aspect of the invention, a Z-axis force that causes the vibrating head to incline in the Z-axis direction is transmitted from the shaft member to the slider, the power transmission via the first direct acting guide , the nut member and the second direct-acting guide.
Wenn die in Z-Achsenrichtung wirkende Kraft vom Wellenelement über die erste direkt wirksame Führung auf das Mutterelement übertragen wird, wird die in Z-Achsenrichtung wirkende Kraft von den mindestens zwei Y-Achsenrichtungs-Führungsschienen, die parallel zur X-Achsenrichtung (Aufwärts-/Abwärtsrichtung) ausgerichtet sind, und den Y-Achsenrichtungs-Führungsblöcken, die für die Y-Achsenrichtungs-Führungsschienen so vorgesehen sind, dass sie frei verschiebbar sind, zuverlässig aufgenommen.When the Z-axis force is transmitted from the shaft member to the nut member via the first direct action guide, the Z-axis force is detected by the at least two Y-axis direction guide rails parallel to the X-axis direction (up / down). Down direction) are aligned, and the Y-axis direction guide blocks, which are provided for the Y-axis direction guide rails so that they are freely displaceable, reliably received.
Außerdem, wenn die in Z-Achsenrichtung wirkende Kraft vom Mutterelement über die zweite direkt wirksame Führung auf den Schieber übertragen wird, wird außerdem die in Z-Achsenrichtung wirkende Kraft von der X-Achsenrichtungs-Führungsschiene, die am Schieber festgelegt ist, und den mindestens zwei X-Achsenrichtungs-Führungsblöcken, die frei verschiebbar an der X-Achsenrichtungs-Führungsschiene angebracht sind und hintereinander in der X-Achsenrichtung (Aufwärts-/Abwärtsrichtung) ausgerichtet sind, zuverlässig aufgenommen.In addition, when the force acting in the Z-axis direction is transmitted from the nut member to the slider via the second direct-acting guide, the force acting in the Z-axis direction from the X-axis direction guide rail fixed to the slider and the at least two X-axis direction guide blocks, which are freely slidably mounted on the X-axis direction guide rail and aligned one after the other in the X-axis direction (up / down direction) are reliably picked up.
In der Kurbelwellen-Fräsmaschine gemäß des ersten Aspekts der Erfindung wird die in Z-Achsenrichtung wirkende Kraft des Schwingkopfs von den ersten und zweiten direkt wirksamen Führungen zuverlässig aufgenommen. Hierdurch wird ermölgicht, dass die in Z-Achsenrichtung wirkende Kraft F von dem Schwingkopf 105 aufgenommen wird, während bei der herkömmlichen Kurbelwellen-Fräsmaschine 100 diese Aufgabe bisher von der Führungseingriffsstruktur 124 erfüllt worden ist, die aus dem konvexen Eingriffsabschnitt 105a und der Führung 123 besteht, und daher kann auf die Führungseingriffsstruktur 124, die in der herkömmlichen Kurbelwellen-Fräsmaschine 100 erforderlich ist, verzichtet werden. Infolgedessen kann eine Verbesserung der Wartungsfreundlichkeit des oszillierenden Antriebsmechanismus für den Schwingkopf erreicht werden.In the crankshaft milling machine according to the first aspect of the invention, the Z-axis force of the vibrating head is reliably received by the first and second directly acting guides. This allows the force F acting in the Z-axis direction to be exerted by the oscillating head 105 is absorbed while in the conventional crankshaft milling machine 100 this task so far of the leadership intervention structure 124 has been fulfilled, consisting of the convex engaging portion 105a and the leadership 123 exists, and therefore can on the leadership intervention structure 124 used in the conventional crankshaft milling machine 100 is required, be waived. As a result, an improvement in serviceability of the oscillating drive mechanism for the vibrating head can be achieved.
Außerdem können durch die Verwendung der Gestaltung gemäß des zweiten Aspekts der Erfindung die jeweiligen Längen von Schmierölverteilungsleitungen, die den Schmierölverteiler mit den ersten und zweiten direkt wirksamen Führungen verbinden, verkleinert werden.In addition, by using the structure according to the second aspect of the invention, the respective lengths of lubricating oil distribution pipes connecting the lubricating oil distributor to the first and second directly effective guides can be reduced.
Ferner kann durch die Verwendung der Gestaltung gemäß des dritten Aspekts der Erfindung der Bereich, in dem die X-Achsenrichtungs-Führungsblöcke montiert werden können, vergrößert werden, ohne dass dafür der Hub des Mutterelements in der X-Achsenrichtung beschränkt werden müsste.Further, by using the configuration according to the third aspect of the invention, the range in which the X-axis direction guide blocks can be mounted can be increased without having to limit the stroke of the nut member in the X-axis direction.
Figurenlistelist of figures
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1 ist eine perspektivische Gesamtdarstellung einer Kurbelwellen-Fräsmaschine gemäß eines ersten Aspekts der Erfindung. 1 is an overall perspective view of a crankshaft milling machine according to a first aspect of the invention.
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2 ist eine Schnittdarstellung eins Werkstücks, das zwischen Arbeitsköpfen angeordnet ist. 2 is a sectional view of a workpiece, which is arranged between working heads.
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3 ist eine vordere Ansicht einer Spanwerkzeugeinheit. 3 is a front view of a chip tool unit.
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4 ist eine Querschnittsansicht entlang einer Linie A-A in 3. 4 is a cross-sectional view along a line AA in 3 ,
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5 ist eine Querschnittsansicht entlang einer Linie B-B in 3. 5 is a cross-sectional view taken along a line BB in FIG 3 ,
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6 ist eine Querschnittsansicht entlang einer Linie C-C in 3. 6 is a cross-sectional view along a line CC in 3 ,
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7 ist eine vordere Ansicht einer Spanwerkzeugeinheit in einer Kurbelwellen-Fräsmaschine, die gemäß einer zweiten Ausführungsform der Erfindung aufgebaut ist. 7 FIG. 10 is a front view of a chip tool unit in a crankshaft milling machine constructed according to a second embodiment of the invention. FIG.
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8 ist eine Querschnittsansicht entlang einer Linie D-D in 7. 8th is a cross-sectional view along a line DD in 7 ,
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9 sind Skizzen, die eine Kurbelwellen-Fräsmaschine nach dem Stand der Technik erläutern, wobei 9(a) eine vor der Ansicht einer Spanwerkzeugeinheit zeigt, 9(b) eine Querschnittsansicht entlang einer Linie E-E in 9(a) ist und 9(c) eine Draufsicht auf die Spanwerkzeugeinheit zeigt. 9 are sketches illustrating a crankshaft milling machine according to the prior art, wherein 9 (a) one before the view of a chip tool unit shows 9 (b) a cross-sectional view along a line EE in 9 (a) is and 9 (c) shows a plan view of the chip tool unit.
Ausführungsbeispiel der ErfindungEmbodiment of the invention
Unter Bezugnahme auf die anliegenden Zeichnungen wird nachfolgend die Kurbelwellen-Fräsmaschine der Erfindung gemäß den bevorzugten Ausführungsformen beschrieben.With reference to the accompanying drawings, the crankshaft milling machine of the invention according to the preferred embodiments will be described below.
(Erste Ausführungsform) First Embodiment
[Beschreibung einer schematischen Ausgestaltung einer Kurbelwellen-Fräsmaschine: Siehe Fig. 1][Description of a Diagram of a Crankshaft Milling Machine: See Fig. 1]
1 zeigt eine Kurbelwellen-Fräsmaschine 1 mit einem Bett 2 für die Aufstellung der Maschine und einen wesentlichen Teil ihres Hauptkörperabschnitts darstellt; zwei Arbeitsköpfe 3, die so auf dem Bett 2 angeordnet sind, dass sie sich gegenüber stehen; und zwei Spanwerkzeugeinheiten 4, 4', die zwischen den beiden Arbeitsköpfen 3 angeordnet sind. 1 shows a crankshaft milling machine 1 with a bed 2 for the erection of the machine and a substantial part of its main body section; two working heads 3 that way on the bed 2 are arranged to face each other; and two chip tool units 4 . 4 ' that between the two working heads 3 are arranged.
[Beschreibung des Spannfutters: Siehe Fig. 2][Description of Chuck: See Fig. 2]
Wie in 2 dargestellt ist, sind die einander gegenüber stehenden Oberflächen der Arbeitsköpfe 3 jeweils mit Spannfuttern 6 versehen, um ein Werkstück (eine Kurbelwelle) 5 einzuspannen.As in 2 are shown, the opposing surfaces of the working heads 3 each with chucks 6 provided to a workpiece (a crankshaft) 5 clamp.
[Beschreibung des Werkstücks: Siehe Fig. 2][Description of the workpiece: see Fig. 2]
Das Werkstück 5 ist eine Kurbelwelle zur Verwendung beispielsweise bei einem Vierzylindermotor. Das fertige Werkstück 5 weist Haupt-Lagerzapfenabschnitte 5a auf, die in festgelegten Abständen in einer Richtung entlang einer Linie einer horizontalen Achse ausgerichtet sind. Ein Pleuel-Lagerzapfenabschnitt 5c ist jeweils zwischen benachbarten Haupt-Lagerzapfenabschnitten 5a ausgebildet, wobei jeweils ein Gegengewicht 5b zwischen dem Pleuel-Lagerzapfenabschnitt 5c und den Haupt-Lagerzapfenabschnitten 5a angeordnet ist.The workpiece 5 is a crankshaft for use in, for example, a four-cylinder engine. The finished workpiece 5 has main journal sections 5a which are aligned at fixed intervals in a direction along a line of a horizontal axis. A connecting rod journal section 5c is respectively between adjacent main journal sections 5a formed, each with a counterweight 5b between the connecting rod journal section 5c and the main journal sections 5a is arranged.
[Kurzdarstellung der Spanwerkzeugeinheit: Siehe Fig. 1 bis 3][Brief Description of the Span Tool Unit: See Figs. 1 to 3]
Wie in 1 dargestellt ist, weisen die Spanwerkzeugeinheiten 4, 4' jeweils einen Sattel 7 auf, der so am Bett 2 angeordnet ist, dass er sich in einer Z-Achsenrichtung parallel zur Linie der horizontalen Achse des zu bearbeitenden Werkstücks 5 fortbewegen kann (siehe 2).As in 1 is shown, have the chip tool units 4 . 4 ' one saddle each 7 up on the bed 2 is arranged so that it is in a Z-axis direction parallel to the line of the horizontal axis of the workpiece to be machined 5 can move (see 2 ).
Wie in 3 dargestellt ist, ist ein Schieber 8 an jedem Sattel 7 montiert, so dass er sich in einer Y-Achsenrichtung, bei der es sich um eine horizontale Richtung senkrecht zur Z-Achsenrichtung handelt, fortbewegen kann.As in 3 is shown is a slider 8th on every saddle 7 mounted so that it can move in a Y-axis direction, which is a horizontal direction perpendicular to the Z-axis direction, move.
[Kurze Darstellung der Werkstückauflage: siehe Fig. 1 und 2][Brief description of the workpiece support: see FIGS. 1 and 2]
In einer der Spanwerkzeugeinheit 4' von den beiden Spanwerkzeugeinheiten 4, 4 ist der Sattel 7 mit einer Werkstückauflage 9 versehen, wie in 1 dargestellt, die so am Sattel 7 festgelegt ist, dass die Position der Werkstückauflage 9 in Bezug auf die Spanwerkzeugeinheit 4' fixiert bleibt. Wenn beispielsweise ein Pleuel-Lagerzapfenabschnitt 5c des Werkstücks 5 bearbeitet wird, dient die Werkstückauflage 9 dazu, das Werkstück 5 durch Einklemmen des Haupt-Lagerzapfenabschnitts 5a in der Nähe der Bearbeitungsstelle zu lagern, wie in 2 dargestellt ist, damit das Werkstück 5 während der Bearbeitung nicht oszilliert.In one of the chip tool unit 4 ' from the two chip tool units 4 . 4 is the saddle 7 with a workpiece support 9 provided, as in 1 shown on the saddle 7 is set that the position of the workpiece support 9 with respect to the cutting tool unit 4 ' remains fixed. For example, if a connecting rod journal section 5c of the workpiece 5 is processed, serves the workpiece support 9 to the workpiece 5 by pinching the main journal portion 5a store near the processing point, as in 2 is shown, so that the workpiece 5 does not oscillate during processing.
[Beschreibung des Z-Achsenrichtungs-Vorschubmechanismus für den Sattel Siehe Fig. 4][Description of the Z-Axis Direction Feed Mechanism for the Saddle See Fig. 4]
4 zeigt einen Z-Achsenrichtungs-Vorschubmechanismus 10 zur Bewegung des Sattels 7 in der Z-Achsenrichtung, wobei der Z-Achsenrichtungs-Vorschubmechanismus 10 eine Kugelgewindewelle 11 aufweist, die so auf dem Bett 2 montiert ist, dass sie sich in r Z-Achsenrichtung erstreckt. Auf der Kugelgewindewelle 11 sitzt eine Kugelmutter 12, die am Sattel 7 festgelegt ist. Ein Ende der Kugelgewindewelle 11 ist über eine Kupplung 13 mit der Ausgangswelle eines Z-Achsenrichtungs-Vorschubmotors 14 verbunden. 4 shows a Z-axis direction feed mechanism 10 to move the saddle 7 in the Z-axis direction, wherein the Z-axis direction feed mechanism 10 a ball screw shaft 11 that way on the bed 2 is mounted to extend in the Z-axis direction. On the ball screw shaft 11 sits a ball nut 12 on the saddle 7 is fixed. One end of the ball screw shaft 11 is about a clutch 13 with the output shaft of a Z-axis direction feed motor 14 connected.
Eine Schneckengewindenut ist in der Außenumfangsfläche der Kugelgewindewelle 11 ausgebildet.A worm thread groove is in the outer circumferential surface of the ball screw shaft 11 educated.
Die Innenumfangsfläche der Kugelmutter 12 ist mit einer gegenläufigen Gewindenut zum Eingriff mit der Gewindenut der Kugelgewindewelle 11 versehen.The inner peripheral surface of the ball nut 12 is with an opposite thread groove for engagement with the thread groove of the ball screw shaft 11 Mistake.
Eine Mehrzahl von Kugeln ist in einen schneckenförmigen Kugelkäfig angeordnet, so dass sie frei rollen können, wobei der Rollweg durch die Gewindenut der Kugelgewindewelle 11 und die Gewindenut der Kugelmutter 12 definiert ist.A plurality of balls are arranged in a spiral-shaped ball cage so that they can roll freely, wherein the rolling path through the thread groove of the ball screw shaft 11 and the thread groove of the ball nut 12 is defined.
Nachdem die Kugelgewindewelle 11 durch eine Betätigung des Z-Achsenrichtungs-Vorschubmotors 14 zum Drehen gebracht worden ist, wird die Kugelmutter in der Z-Achsenrichtung bewegt, einhergehend mit der Bewegung des Sattels 7 in Z-Achsenrichtung.After the ball screw shaft 11 by operating the Z-axis direction feed motor 14 has been made to rotate, the ball nut is moved in the Z-axis direction, along with the movement of the saddle 7 in the Z-axis direction.
[Beschreibung des Y-Achsenrichtungs-Vorschubmechanismus für den Schieber: Siehe Fig. 3][Description of the Y-Axis Direction Feed Mechanism for the Slide: See Fig. 3]
3 zeigt einen Y-Achsenrichtungs-Vorschubmechanismus 15 zur Bewegung des Schiebers 8 in der Y-Achsenrichtung, wobei der Y-Achsenrichtungs-Vorschubmechanismus 15 eine Kugelgewindewelle 16 aufweist, die so am Sattel 7 montiert ist, dass sie sich in Y-Achsenrichtung erstreckt. Auf der Kugelgewindewelle 16 sitzt eine Kugelmutter 17, die am Sattel 7 festgelegt ist. Ein Kegelrad 18 ist an einem Ende der Kugelgewindewelle 16 befestigt. Ein Kegelrad 19, das mit dem Kegelrad 18 in Eingriff gebracht wird, ist an der Ausgangswelle des Y-Achsenrichtungs-Vorschubmotors 20 montiert. 3 shows a Y-axis direction feed mechanism 15 to move the slider 8th in the Y-axis direction, wherein the Y-axis direction feed mechanism 15 a ball screw shaft 16 which is so on the saddle 7 is mounted so that it extends in the Y-axis direction. On the ball screw shaft 16 sits a ball nut 17 on the saddle 7 is fixed. A bevel gear 18 is at one end of the ball screw shaft 16 attached. A bevel gear 19 that with the bevel gear 18 is engaged on the output shaft of the Y-axis direction feed motor 20 assembled.
Nachdem die Kugelwelle 16 durch Betätigen des Y-Achsenrichtungs-Vorschubmotors 20 in Rotation versetzt worden ist, bewegt sich die Kugelmutter 17 in Y-Achsenrichtung, einhergehend mit der Bewegung des Schiebers 8 in der Y-Achsenrichtung. After the spherical wave 16 by actuating the Y-axis direction feed motor 20 has been set in rotation, the ball nut moves 17 in the Y-axis direction, along with the movement of the slider 8th in the Y-axis direction.
[Beschreibung des Schwingkopfs: Siehe Fig. 3][Description of the oscillating head: See Fig. 3]
An jedem Schieber 8 ist ein Schwingkopf 21 angeordnet. Ein Ende des Schwingkopfs 21 ist an einer Trägerwelle 22 am Schieber 8 drehbar gelagert. Ein Wellenelement 23 ist am anderen Ende des Schwingkopfs 21 montiert.At every slider 8th is a swinging head 21 arranged. One end of the oscillating head 21 is on a carrier wave 22 on the slide 8th rotatably mounted. A wave element 23 is at the other end of the swinging head 21 assembled.
[Beschreibung des Wellenelements: Siehe Fig. 5][Description of Wave Element: See Fig. 5]
Wie in 5 dargestellt ist, weist das Wellenelement 23 einen Wellenabschnitt 23a auf, der am anderen Ende des Schwingkopfs 21 drehbar gelagert ist, und eine Führungsschienen-Befestigungsplatte 23b auf, die mit dem Basisende des Wellenabschnitts 23a verbunden ist. Das Wellenelement 23 ist mit einem oszillierenden Antriebsmechanismus 24 verbunden, der am Schieber 8 auf der Seite des anderen Endes des Schwingkopfs 21 montiert ist. Der oszillierende Antriebsmechanismus 24 bewirkt, dass das andere Ende des Schwingkopfs 21 um die Trägerwelle 22 in einer X-Achsenrichtung, d.h. in Aufwärts-/Abwärtsrichtungen pendelt.As in 5 is shown, the shaft element 23 a shaft section 23a on, at the other end of the swinging head 21 is rotatably supported, and a guide rail mounting plate 23b on that with the base end of the shaft section 23a connected is. The wave element 23 is with an oscillating drive mechanism 24 connected to the slider 8th on the side of the other end of the oscillating head 21 is mounted. The oscillating drive mechanism 24 causes the other end of the oscillating head 21 around the carrier shaft 22 in an X-axis direction, ie oscillating in up / down directions.
[Beschreibung des Gehäuseabschnitts des Schiebers: Siehe Fig. 5][Description of the housing section of the slider: see Fig. 5]
Am anderen Ende des Schiebers 8 ist ein Gehäuseabschnitt 8a ausgebildet, der einen ⊐ - förmigen Querschnitt aufweist und zum anderen Ende des Schwingkopfs 21, an dem das Wellenelement 23 montiert ist, offen ist.At the other end of the slide 8th is a housing section 8a formed, which has a ⊐ - shaped cross-section and to the other end of the oscillating head 21 at which the shaft element 23 is mounted, is open.
[Beschreibung des rotierenden Spanwerkzeug-Antriebsmechanismus: Siehe Fig. 5][Description of Rotating Chip Driving Mechanism: See Fig. 5]
Ein Spanwerkzeugantrieb 25 ist drehbar im mittleren Abschnitt des Schwingkopfs 21 angeordnet. Dieser Spanwerkzeugantrieb 25 ist über einen Leistungsübertragungsmechanismus 26, der aus Zahnrädern, einer Leistungsübertragungswelle und anderen Elementen gebildet wird, mit einem Spanwerkzeugmotor 27 verbunden.A chip tool drive 25 is rotatable in the middle section of the oscillating head 21 arranged. This chip tool drive 25 is via a power transmission mechanism 26 Made of gears, a power transmission shaft and other elements, with a chip motor 27 connected.
Ein rotierendes Spanwerkzeug 29 ist mittels eines Spanwerkzeugadapters 28 an der Spanwerkzeugtrommel 25 montiert.A rotating chip tool 29 is by means of a chip tool adapter 28 at the chip drum 25 assembled.
Bei dieser Anordnung wird das rotierende Spanwerkzeug 29 durch die Betätigung des Spanwerkzeugmotors 27 drehend angetrieben.In this arrangement, the rotating chip tool 29 by the operation of the chip motor 27 driven in rotation.
[Beschreibung des oszillierenden Antriebsmechanismus für den Schwingkopf: Siehe Fig. 6][Description of Oscillating Drive Mechanism for Oscillating Head: See Fig. 6]
Wie in 6 dargestellt ist, ist der oszillierende Antriebsmechanismus 24 mit einer Kugelgewindewelle 31 ausgestattet, die sich in X-Achsenrichtung auf der Seite des anderen Endes des Schwingkopfs 21 erstreckt.As in 6 is shown, is the oscillating drive mechanism 24 with a ball screw shaft 31 equipped in the X-axis direction on the side of the other end of the oscillating head 21 extends.
[Beschreibung der Kugelgewindewelle-Lagerstruktur, des Mutterelements und des Getriebemechanismus: Siehe Fig. 6][Description of Ball Screw Shaft Bearing Structure, Nut Element and Gear Mechanism: See Fig. 6]
Der obere Teil der Kugelgewindewelle 31 ist über eine Lagervorrichtung 33 drehbar an einem Getriebegehäuse 32 gelagert, wobei das Getriebegehäuse 32 an der Oberseite des Schiebers 8 fixiert ist. Der untere Teil der Kugelgewindewelle 31 ist über eine Lagervorrichtung 34 an dem Schieber 8 drehbar gelagert.The upper part of the ball screw shaft 31 is about a storage device 33 rotatable on a transmission housing 32 stored, wherein the transmission housing 32 at the top of the slider 8th is fixed. The lower part of the ball screw shaft 31 is about a storage device 34 on the slider 8th rotatably mounted.
Ein Mutterelement 35 sitzt auf dem mittleren Abschnitt der Kugelgewindewelle 31. Das Mutterelement 35 besteht aus einer Kugelmutter 35a, die über eine Mehrzahl von Kugeln mit der Kugelgewindewelle 31 in einem Gewindeeingriff steht, und aus einem Kugelmutter-Befestigungsblock 35b, in dem die Kugelmutter 35a sitzt und fixiert ist.A mother element 35 sits on the middle section of the ball screw shaft 31 , The nut element 35 consists of a ball nut 35a that has a plurality of balls with the ball screw shaft 31 in a threaded engagement, and a ball nut mounting block 35b in which the ball nut 35a sits and is fixed.
Ein Kegelrad 36 ist am oberen Ende der Kugelgewindewelle 31 befestigt. Ein Kegelrad 37, das mit dem Kegelrad 36 in Eingriff steht, ist an der Ausgangswelle des oszillierenden Motors 38 montiert.A bevel gear 36 is at the top of the ball screw shaft 31 attached. A bevel gear 37 that with the bevel gear 36 is engaged on the output shaft of the oscillating motor 38 assembled.
[Beschreibung der ersten direkt wirksamen Führung: Siehe Fig. 6][Description of First Direct Effect Guide: See Fig. 6]
Zwischen dem Mutterelement 35 und dem Wellenelement 23 ist eine erste direkt wirksame Führung 41 angeordnet, die das Wellenelement 23 so führt, dass es in der Y-Achsenrichtung (die senkrecht ist zur Ebene der Zeichnung von 6) in Bezug auf das Mutterelement 35 frei verlagert werden kann. Die erste direkt wirksame Führung 41 ist mit zwei Y-Achsenrichtungs-Führungsschienen 41a versehen, die sich in Y-Achsenrichtung erstrecken. Diese beiden Y-Achsenrichtungs-Führungsschienen 41a sind so an der Führungsschienen-Befestigungsplatte 23b des Wellenelements 23 festgelegt, dass sie in X-Achsenrichtung derart ausgerichtet sind, dass sie parallel zueinander sind und einen festgelegten Abstand zueinander haben.Between the nut element 35 and the shaft element 23 is a first directly effective leadership 41 arranged, which is the shaft element 23 so that it is in the Y-axis direction (which is perpendicular to the plane of the drawing of 6 ) with respect to the nut member 35 can be moved freely. The first direct effective leadership 41 is with two Y-axis direction guide rails 41a provided, which extend in the Y-axis direction. These two Y-axis direction guide rails 41a are so on the guide rail mounting plate 23b of the shaft element 23 are set to be aligned in the X-axis direction so as to be parallel to each other and to have a predetermined distance from each other.
An jedem der Y-Achsenrichtungs-Führungsblöcke 41b ist eine Y-Achsenrichtungsschiene 41a verschiebbar befestigt. Die Y-Achsenrichtungs-Führungsblöcke 41b sind jeweils am Mutterelement 35 fixiert.At each of the Y-axis direction guide blocks 41b is a Y-axis directional rail 41a slidably attached. The Y-axis direction guide blocks 41b are each on the nut element 35 fixed.
Eine Rollnut (nicht dargestellt) ist in jeder Y-Achsenrichtungs-Führungsschiene 41a so ausgebildet, dass sie sich in einer Längsrichtung der Führungsschiene 41a erstreckt. A rolling groove (not shown) is in each Y-axis direction guide rail 41a designed to extend in a longitudinal direction of the guide rail 41a extends.
In jedem Y-Achsenrichtungs-Führungsblock 41b ist eine (nicht dargestellte) Rollnut ausgebildet, wobei diese Rollnut gegenläufig zur Rollnut der zugehörigen Y-Achsenrichtungs-Führungsschiene 41a ausgebildet ist, so dass sie ineinandergreifen.In every Y-axis direction guide block 41b a rolling groove (not shown) is formed, this rolling groove being opposed to the rolling groove of the associated Y-axis direction guide rail 41a is formed so that they interlock.
Die Rollnut jeder Y-Achsenrichtungs-Führungsschiene 41a und die Rollnut des zugehörigen Y-Achsenrichtungs-Führungsblocks 41b definieren einen linearen Kugelrollweg. In diesem Kugelrollweg ist eine Mehrzahl von (nicht dargestellten) Kugeln so vorgesehen, dass sie frei rollen können.The rolling groove of each Y-axis direction guide rail 41a and the rolling groove of the associated Y-axis direction guide block 41b define a linear ball rolling path. In this ball rolling path, a plurality of balls (not shown) are provided so as to be free to roll.
Es ist auch möglich, eine Ausführungsform anzuwenden, bei der die Y-Achsenrichtungs-Führungsschienen 41a jeweils am Mutterelement 35 fixiert sind, während die Y-Achsenrichtungs-Führungsblöcke 41b jeweils an der Führungsschienen-Befestigungsplatte 23b fixiert sind.It is also possible to apply an embodiment in which the Y-axis direction guide rails 41a each on the nut element 35 are fixed while the Y-axis direction guide blocks 41b each on the guide rail mounting plate 23b are fixed.
[Beschreibung der zweiten direkt wirksamen Führung: Siehe Fig. 6][Description of the second direct acting guide: See Fig. 6]
Zwischen dem Mutterelement 35 und dem Schieber 8 ist eine zweite direkt wirksame Führung 42 zum Führen des Mutterelements 35 entlang der Kugelgewindewelle 31 in der X-Achsenrichtung vorgesehen. Diese zweite direkt wirksame Führung 42 weist eine X-Achsenrichtungs-Führungsschiene 42a auf, die am Schieber 8 fixiert ist und die parallel zur Kugelgewindewelle 31 in der X-Achsenrichtung verläuft.Between the nut element 35 and the slider 8th is a second directly effective leadership 42 for guiding the nut element 35 along the ball screw shaft 31 provided in the X-axis direction. This second directly effective leadership 42 has an X-axis direction guide rail 42a on, on the slider 8th is fixed and parallel to the ball screw shaft 31 in the X-axis direction.
Zwei X-Achsenrichtungs-Führungsblöcke 42b sind derart verschiebbar an der X-Achsenrichtungs-Führungsschiene 42a montiert, dass sie in der X-Achsenrichtung hintereinander angeordnet sind. Die X-Achsenrichtungs-Führungsblöcke 42b sind jeweils am Mutterelement 35 fixiert.Two X-axis direction guide blocks 42b are so slidable on the X-axis direction guide rail 42a mounted so that they are arranged one behind the other in the X-axis direction. The X-axis direction guide blocks 42b are each on the nut element 35 fixed.
[Beschreibung des Flansches des Mutterelements: Siehe Fig. 6][Description of Flange of Nut Member: See Fig. 6]
Das Mutterelement 35 weist einen Kugelmutter-Befestigungsblock 35b auf, der eine Befestigungsposition aufweist, an der die X-Achsenrichtungs-Führungsblöcke 42b montiert sind, und die Befestigungsposition weist einen Flansch 43 auf, der so ausgebildet ist, dass er in der X-Achsenrichtung vorsteht. Dadurch kann der Bereich, in dem die X-Achsenrichtungs-Führungsblöcke 42b befestigt werden können, vergrößert werden, ohne dass dafür der Hub des Mutterelements 35 in der X-Achsenrichtung eingeschränkt werden müsste.The nut element 35 has a ball nut mounting block 35b having a mounting position at which the X-axis direction guide blocks 42b are mounted, and the attachment position has a flange 43 configured to protrude in the X-axis direction. This allows the area in which the X-axis direction guide blocks 42b can be increased without the need for the hub of the nut member 35 in the X-axis direction would have to be limited.
[Beschreibung des Leitungselements für die Zufuhr von Schmieröl unter anderem zu den direkt wirksamen Führungen: Fig. 6][Description of the Line Element for the Supply of Lubricating Oil Among Others to the Direct-acting Guides: FIG. 6]
Ein erstes Drehgelenk 44 ist über eine Klammer 43' am oberen Teil des anderen Endabschnitts des Schwingkopfs 21 befestigt. Ein zweites Drehgelenk 46 ist über eine Klammer 45 am oberen Teil des Mutterelements 35 befestigt.A first pivot 44 is about a parenthesis 43 ' at the upper part of the other end portion of the vibrating head 21 attached. A second pivot 46 is about a parenthesis 45 at the upper part of the nut element 35 attached.
Ein Schmierölverteiler 47 ist an einer Seitenfläche des Mutterelements 35 befestigt.A lubricating oil distributor 47 is on a side surface of the nut member 35 attached.
Das erste Drehgelenk 44 und das zweite Drehgelenk 46 sind über einen Hauptschlauch 48 miteinander verbunden. Das zweite Drehgelenk 46 und der Schmierölverteiler 47 sind über ein Hauptstahlrohr 49 miteinander verbunden.The first swivel 44 and the second pivot 46 are over a main tube 48 connected with each other. The second hinge 46 and the lubricating oil distributor 47 are about a main steel pipe 49 connected with each other.
Ein Verteilerstahlrohr (Schmierölverteilerrohr) 51 ist so eingebaut, dass es sich vom Schmierölverteiler 47 zu einem gleitenden Abschnitt der ersten direkt wirksamen Führung 41 erstreckt. Ein Verteilerstahlrohr 52 ist so eingebaut, dass es sich vom Schmierölverteiler 47 zu einem gleitenden Abschnitt der zweiten direkt wirksamen Führung 42 erstreckt. Ein Verteilerstrahlrohr 53 ist so eingebaut, dass es sich vom Schmierölverteiler 47 zu einem mit einem Gewinde versehenen Eingriffsabschnitt erstreckt, wo die Kugelmutter 35a und die Kugelgewindewelle 31 miteinander in Eingriff stehen.A distributor steel tube (lubricating oil distributor tube) 51 is installed so that it is separate from the lubricating oil distributor 47 to a sliding portion of the first direct action guide 41 extends. A distributor steel tube 52 is installed so that it is separate from the lubricating oil distributor 47 to a sliding portion of the second direct acting guide 42 extends. A distributor jet pipe 53 is installed so that it is separate from the lubricating oil distributor 47 extends to a threaded engagement portion where the ball nut 35a and the ball screw shaft 31 engage each other.
Somit können die Verteilerstahlrohre 51, 52, 53 durch Montieren des Schmierölverteilers 47 an das Mutterelement 35 so weit wie möglich gekürzt werden.Thus, the distributor steel tubes 51 . 52 . 53 by mounting the lubricating oil distributor 47 to the nut element 35 be shortened as much as possible.
[Kurzbeschreibung des Spanabhebungsbetriebs: Siehe Fig. 2 bis 6][Brief description of the cutting operation: See Figs. 2 to 6]
In der Kurbelwellen-Fräsmaschine 1 der oben beschriebenen Gestaltung wird der Sattel 7 von dem in 4 dargestellten Z-Achsenrichtungs-Vorschubmechanismus 10 in der Z-Achsenrichtung bewegt. Außerdem wird der Schieber 8 von dem in 3 dargestellten Y-Achsenrichtungs-Vorschubmechanismus 15 in der Y-Achsenrichtung bewegt. In dem in 5 und 6 dargestellten oszillierenden Antriebsmechanismus 24 bewegt sich das Kugelgewindeelement 35, das auf der Kugelgewindewelle 31 sitzt, auf und ab, wenn die Kugelgewindewelle 31 durch die Betätigung des oszillierenden Motors 38 in Rotation versetzt wird. Die Auf- und Ab-Bewegung des Mutterelements 35 bewirkt, dass der Schwingkopf 21 in Aufwärts-/Abwärtsrichtung (X-Achsenrichtung) um die Trägerwelle 22 pendelt.In the crankshaft milling machine 1 The above-described design becomes the saddle 7 from the in 4 illustrated Z-axis direction feed mechanism 10 moved in the Z-axis direction. In addition, the slider is 8th from the in 3 illustrated Y-axis direction feed mechanism 15 moved in the Y-axis direction. In the in 5 and 6 illustrated oscillating drive mechanism 24 the ball screw moves 35 that on the ball screw shaft 31 sits, up and down, when the ball screw shaft 31 by the operation of the oscillating motor 38 is set in rotation. The up and down movement of the nut element 35 causes the oscillating head 21 in the up / down direction (X-axis direction) about the carrier wave 22 commutes.
Durch Betätigung des in 5 dargestellten Spanwerkzeugmotors 27 dreht sich das Spanwerkzeug 29 und es bewegt sich um das Werkstück 5 (siehe 2) und entlang der horizontalen Achse des Werkstücks 5 in der Z-Achsenrichtung bedingt durch das Zusammenspiel der linearen Bewegung des Sattels 7 in der Z-Achsenrichtung (siehe 4), der linearen Bewegung des Schiebers 8 in der Y-Achsenrichtung (siehe 3) und der oszillierenden Bewegung des Schwingkopfs 21 in der X-Achsenrichtung (siehe 3). Dabei wird eine Spanabhebung an den Pleuel-Lagerzapfenabschnitten 5c und Haupt-Lagerzapfenabschnitten 5a des Werkstücks 5 durchgeführt.By pressing the in 5 illustrated chip engine 27 the cutting tool turns 29 and it moves around the workpiece 5 ( please refer 2 ) and along the horizontal axis of the workpiece 5 in the Z-axis direction due to the interaction of the linear movement of the saddle 7 in the Z-axis direction (see 4 ), the linear movement of the slider 8th in the Y-axis direction (see 3 ) and the oscillating motion of the oscillating head 21 in the X-axis direction (see 3 ). This is a chip removal at the connecting rod journal sections 5c and main journal sections 5a of the workpiece 5 carried out.
Man beachte, dass dann, wenn der Schwingkopf 21 eine oszillierende Bewegung ausführt, das Mutterelement 35 sich auf einer linearen Laufbahn nach oben und unten bewegt, während das Wellenelement 23 sich auf einer kreisförmigen Umlaufbahn bewegt, und dass es daher konstruktiv bedingt nicht möglich ist, das Mutterelement 35 und das Wellenelement 23 direkt miteinander zu verbinden. Daher ist die erste direkt wirksame Führung 41, die das Wellenelement 23 so führt, dass es in der Y-Achsenrichtung in Bezug auf das Mutterelement 35 verlagert werden kann, zwischen dem Mutterelement 35 und dem Wellenelement 23 angeordnet. Dadurch können das Mutterelement 35 und das Wellenelement 23 miteinander gekoppelt werden, ohne dass irgendwelche konstruktiven Probleme entstehen, so dass die Schwingkraft problemlos vom Mutterelement 35 auf das Wellenelement 23 übertragen werden kann.Note that when the oscillating head 21 performs an oscillating motion, the nut element 35 moves up and down on a linear track while the shaft element 23 moves on a circular orbit, and that it is therefore structurally not possible, the nut member 35 and the wave element 23 connect directly with each other. Therefore, the first direct effective guide 41 that the shaft element 23 so that it leads in the Y-axis direction with respect to the nut member 35 can be shifted between the nut element 35 and the shaft element 23 arranged. This allows the nut element 35 and the wave element 23 be coupled together without any structural problems arise, so that the vibration force easily from the nut member 35 on the shaft element 23 can be transferred.
[Beschreibung der funktionalen Wirkungen der ersten Ausführungsform: Siehe Fig. 6][Description of the Functional Effects of the First Embodiment: See Fig. 6]
In der Kurbelwellen-Fräsmaschine 1 der ersten Ausführungsform wird die in Z-Achsenrichtung wirkende Kraft F, die bewirkt, dass der Schwingkopf 21 sich zur Z-Achsenrichtung neigt, vom Wellenelement 23 über die erste direkt wirksame Führung 41, das Mutterelement 35 und die zweite direkt wirksame Führung 42 auf den Schieber 8 übertragen.In the crankshaft milling machine 1 The first embodiment becomes the force acting in the Z-axis direction F that causes the oscillating head 21 to the Z-axis direction, from the shaft element 23 about the first directly effective leadership 41 , the mother element 35 and the second directly effective leadership 42 on the slide 8th transfer.
Während der Übertragung der in Z-Achsenrichtung wirkenden Kraft F vom Wellenelement 23 auf das Mutterelement 35 über die erste direkt wirksame Führung 41 wird die in Z-Achsenrichtung wirkende Kraft F sicher von den beiden Y-Achsenrichtungs-Führungsschienen 41a, die parallel in der X-Achsenrichtung (in Aufwärts-/Abwärtsrichtung) ausgerichtet sind, und den beiden Y-Achsenrichtungs-Führungsblöcken 41b, die frei verschiebbar an den Y-Achsenrichtungs-Führungsschienen 41a montiert sind, zuverlässig aufgenommen.During the transmission of the force acting in the Z-axis direction F from the shaft element 23 on the nut element 35 about the first directly effective leadership 41 becomes the force acting in the Z-axis direction F safely from the two Y-axis direction guide rails 41a which are aligned in parallel in the X-axis direction (up / down direction) and the two Y-axis direction guide blocks 41b freely slidable on the Y-axis direction guide rails 41a are mounted, reliably recorded.
Außerdem wird während der Übertragung der in Z-Achsenrichtung wirkenden Kraft F vom Mutterelement 35 auf den Schieber 8 über die zweite direkt wirksame Führung 42 die in Z-Achsenrichtung wirkende Kraft F zuverlässig von der X-Achsenrichtungs-Führungsschiene 42a, die am Schieber 8 festgelegt ist, und den beiden X-Achsenrichtungs-Führungsblöcken 42b, die frei verschiebbar an der X-Achsenrichtungs-Führungsschiene 42a montiert sind und in der X-Achsenrichtung (in Aufwärts-/Abwärtsrichtung) hintereinander ausgerichtet sind, aufgenommen.In addition, during the transmission, the force acting in the Z-axis direction becomes strong F from the mother element 35 on the slide 8th about the second directly effective leadership 42 the force acting in the Z-axis direction F Reliable from the X-axis direction guide rail 42a on the slider 8th and the two X-axis direction guide blocks 42b freely slidable on the X-axis direction guide rail 42a are mounted and aligned in the X-axis direction (in the up / down direction) in succession.
In der Kurbelwellen-Fräsmaschine 1 der ersten Ausführungsform wird die in Z-Achsenrichtung wirkende Kraft F des Schwingkopfs 21 zuverlässig von der ersten direkt wirksamen Führung 41 und der zweiten direkt wirksamen Führung 42 aufgenommen. Dadurch ist es möglich, das die in Z-Achsenrichtung wirkende Kraft F von dem Schwingkopfs 105 aufgenommen wird, während bei einer Kurbelwellen-Fräsmaschine 100 nach dem Stand der Technik diese Aufgabe von der Führungseingriffsstruktur 124, die aus dem konvexen Eingriffsabschnitt 105a und von der Führung 123 gebildet ist, erfüllt wird. Damit entfällt eine Notwendigkeit für die Führungseingriffsstruktur 124, die in der herkömmlichen Kurbelwellen-Fräsmaschine 100 notwendig ist. Hierdurch kann die Wartungsfreundlichkeit des Schwingantriebsmechanismus 24 für den Schwingkopf 21 verbessert werden.In the crankshaft milling machine 1 The first embodiment becomes the force acting in the Z-axis direction F of the oscillating head 21 Reliable from the first directly effective guidance 41 and the second directly effective leadership 42 added. This makes it possible that the force acting in the Z-axis direction F from the oscillating head 105 is recorded while at a crankshaft milling machine 100 According to the prior art, this object of the guiding engagement structure 124 coming from the convex engaging portion 105a and from the leadership 123 is formed, is fulfilled. This eliminates a need for the leadership intervention structure 124 used in the conventional crankshaft milling machine 100 necessary is. As a result, the ease of maintenance of the vibratory drive mechanism 24 for the oscillating head 21 be improved.
(Zweite Ausführungsform)Second Embodiment
7 zeigt eine vordere Ansicht einer Spanwerkzeugeinheit, die in einer Kurbelwellen-Fräsmaschine gemäß einer zweiten Ausführungsform der Erfindung verwendet wird. 8 zeigt eine Querschnittsansicht entlang einer Linie D-D in 7. 7 shows a front view of a chip tool unit, which is used in a crankshaft milling machine according to a second embodiment of the invention. 8th shows a cross-sectional view along a line DD in 7 ,
Diejenigen Teile der Kurbelwellen-Fräsmaschine 1A der zweiten Ausführungsform, die den Teilen der Kurbelwellen-Fräsmaschine 1 der ersten Ausführungsform im Wesentlichen entsprechen oder gleich sind, sind in den Zeichnungen mit den gleichen Bezugszeichen bezeichnet wie in der ersten Ausführungsform und auf ihre ausführliche Beschreibung wird verzichtet. Die folgende Beschreibung zielt auf die Punkte ab, die sich von der Kurbelwellen-Fräsmaschine 1 der ersten Ausführungsform unterscheiden.Those parts of the crankshaft milling machine 1A the second embodiment, the parts of the crankshaft milling machine 1 are substantially the same or the same as the first embodiment, are denoted by the same reference numerals in the drawings as in the first embodiment, and their detailed description will be omitted. The following description is aimed at the points that differ from the crankshaft milling machine 1 different from the first embodiment.
[Beschreibung der Unterschiede der Trägerstruktur der Kugelgewindewelle: Siehe Fig. 6 und 8][Description of Differences in Carrier Structure of Ball Screw Shaft: See Figs. 6 and 8]
In der Kurbelwellen-Fräsmaschine 1 der ersten Ausführungsform ist der obere Teil der Kugelgewindewelle 31, der im oszillierenden Antriebsmechanismus 24 für den Schwingkopf 21 vorgesehen ist, über die Lagervorrichtung 33 drehbar am Getriebegehäuse 32 gelagert, wie in 6 dargestellt ist, wobei das Getriebegehäuse 32 an der Oberseite des Schiebers 8 fixiert ist. Der untere Teil der Kugelgewindewelle 31 ist über die Lagervorrichtung 34 drehbar am Schieber 8 gelagert. Das heißt, es wird eine „beidendige Trägerstruktur“ als Trägerstruktur für die Kugelgewindewelle 31 in der Kurbelwellen-Fräsmaschine 1 der ersten Ausführungsform verwendet.In the crankshaft milling machine 1 The first embodiment is the upper part of the ball screw shaft 31 , in the oscillating drive mechanism 24 for the oscillating head 21 is provided on the storage device 33 rotatable on the transmission housing 32 stored as in 6 is shown, wherein the transmission housing 32 at the top of the slider 8th is fixed. The lower part of the ball screw shaft 31 is about the bearing device 34 rotatable on the slide 8th stored. That is, it will be a "double-ended support structure" as a support structure for the Ball screw shaft 31 in the crankshaft milling machine 1 used in the first embodiment.
Im Gegensatz dazu ist die Kurbelwellen-Fräsmaschine 1A der zweiten Ausführungsform, wie in 8 dargestellt, so ausgebildet, dass zwar der obere Teil der Kugelgewindewelle 31, die im oszillierenden Antriebsmechanismus 24 für den Schwingkopf 21 vorgesehen ist, drehbar am Getriebegehäuse gelagert ist, der über die Lagervorrichtung 33 an der Oberseite des Schiebers 8 fixiert ist, aber sein unterer Teil von keiner Lagervorrichtung 34 gelagert ist, wie sie in der Kurbelwellen-Fräsmaschine 1 der ersten Ausführungsform vorgesehen ist, so dass das untere Ende der Kurbelgewindewelle 31 den Zustand eines freien Endes einnimmt. Das heißt, die Kurbelwellen-Fräsmaschine 1A der zweiten Ausführungsform verwendet eine „ein-endige Trägerstruktur“ als Trägerstruktur für die Kugelgewindewelle 31. Dadurch kann ein offener Raum unter der Kugelgewindewelle 31 verbleiben.In contrast, the crankshaft milling machine 1A the second embodiment, as in 8th shown, formed so that, although the upper part of the ball screw shaft 31 that in the oscillating drive mechanism 24 for the oscillating head 21 is provided, is rotatably mounted on the transmission housing, via the bearing device 33 at the top of the slider 8th is fixed, but its bottom part of no bearing device 34 is stored, as in the crankshaft milling machine 1 the first embodiment is provided, so that the lower end of the crank thread shaft 31 assumes the state of a free end. That is, the crankshaft milling machine 1A of the second embodiment uses a "one-end support structure" as a support structure for the ball screw shaft 31 , This can cause an open space under the ball screw shaft 31 remain.
[Beschreibung der Rinne: Siehe Fig. 7][Description of the gutter: see Fig. 7]
Wie in 7 dargestellt ist, ist die Kurbelwellen-Fräsmaschine 1A der zweiten Ausführungsform mit einer Rinne 60 versehen, die unter dem unteren Ende der Kugelgewindewelle 31 im Schieber 8 ausgebildet ist, um Späne, die während der Spanabhebung durch das rotierende Spanwerkzeug 29 erzeugt werden, wegzutragen. Diese Rinne 60 weist eine schräge Oberfläche 60a auf, die schräg abwärts zum Bett 2 verläuft.As in 7 is shown is the crankshaft milling machine 1A the second embodiment with a groove 60 provided under the lower end of the ball screw shaft 31 in the slide 8th is designed to remove chips during machining by the rotating cutting tool 29 be generated, carry away. This groove 60 has an inclined surface 60a up, down to the bed 2 runs.
Bei diesem Aufbau fallen Späne, die zum unteren Ende der Kugelgewindewelle 31 gefallen sind, aufgrund der Schwerkraft entlang der schrägen Oberfläche 60a der Rinne 60 nach unten und werden dann zur Innenseite des Bettes 2 weggetragen. Die Späne, die zur Innenseite des Bettes 2 weggetragen worden sind, werden durch einen (nicht dargestellten) Spanauswerfer aus der Maschine befördert.In this structure, chips fall to the lower end of the ball screw shaft 31 have fallen, due to gravity along the sloping surface 60a the gutter 60 down and then to the inside of the bed 2 carried away. The shavings leading to the inside of the bed 2 are carried away by a (not shown) chip ejector from the machine.
[Beschreibung der funktionalen Wirkung der zweiten Ausführungsform: Siehe Fig. 3 und 7][Description of the Functional Effect of the Second Embodiment: See Figs. 3 and 7]
Mit der beidendigen Trägerstruktur (siehe 3) der Kugelgewindewelle 31, die in der Kurbelwellen-Fräsmaschine 1 der ersten Ausführungsform verwendet wird, besteht die Möglichkeit, dass die Späne, die an der unter der Kugelgewindewelle 31 angeordneten Lagervorrichtung 34 haften und sich ansammeln, die Bewegung des Mutterelements 35 behindern.With the two-sided support structure (see 3 ) of the ball screw shaft 31 that used in the crankshaft milling machine 1 If the first embodiment is used, there is the possibility that the chips attached to the under the ball screw shaft 31 arranged storage device 34 stick and accumulate, the movement of the mother element 35 hinder.
Dagegen wird in der Kurbelwellen-Fräsmaschine 1A der zweiten Ausführungsform die ein-endige Trägerstruktur als die Trägerstruktur für die Kugelgewindewelle 31 verwendet, wobei keine Lagervorrichtung 34 unterhalb der Kugelgewindewelle 31 vorgesehen ist wie in 7 dargestellt. Ferner ist der Schieber 8 mit der Rinne 60 versehen, um die Späne wegzutragen, wobei die Rinne auf der Seite des unteren Endes der Kugelgewindewelle 31 ausgebildet ist.In contrast, in the crankshaft milling machine 1A of the second embodiment, the one-end support structure as the support structure for the ball screw shaft 31 used, with no storage device 34 below the ball screw shaft 31 is provided as in 7 shown. Further, the slider 8th with the gutter 60 provided to carry away the chips, wherein the groove on the side of the lower end of the ball screw shaft 31 is trained.
Es ist offensichtlich, dass die Kurbelwellen-Fräsmaschine 1A der zweiten Ausführungsform die gleiche Wirkung erzielt wie die Kurbelwellen-Fräsmaschine 1 der ersten Ausführungsform. Ferner kann in der Kurbelwellen-Fräsmaschine 1A der zweiten Ausführungsform das Problem, das auf die Späne zurückzuführen ist und wodurch die Absenkbewegung des Mutterelements 35 behindert wird, vermieden werden.It is obvious that the crankshaft milling machine 1A the second embodiment achieves the same effect as the crankshaft milling machine 1 the first embodiment. Furthermore, in the crankshaft milling machine 1A the second embodiment, the problem that is due to the chips and whereby the lowering movement of the nut member 35 obstructed.
Obwohl die Kurbelwellen-Fräsmaschine der Erfindung gemäß einer Mehrzahl von Ausführungsformen beschrieben wurde, ist die Erfindung nicht auf die speziellen Gestaltungen beschränkt, die in den hierin dargestellten Ausführungsformen erörtert werden. Es können verschiedene Änderungen und Modifizierungen an den Ausführungsformen vorgenommen werden, ohne vom Gedanken und Schutzumfang der Erfindung abzuweichen, beispielsweise durch angemessene Verwendung der Gestaltungselemente dieser Ausführungsformen in Kombination.Although the crankshaft milling machine of the invention has been described in accordance with a plurality of embodiments, the invention is not limited to the specific configurations discussed in the embodiments presented herein. Various changes and modifications may be made to the embodiments without departing from the spirit and scope of the invention, for example, by adequately using the design elements of these embodiments in combination.
INDUSTRIELLE ANWENDBARKEITINDUSTRIAL APPLICABILITY
Die Kurbelwellen-Fräsmaschine der Erfindung ist durch größere Wartungsfreundlichkeit des oszillierenden Antriebsmechanismus für den Schwingkopf, an dem das rotierende Spanwerkzeug montiert ist, gekennzeichnet und eignet sich daher für eine Anwendung bei spanabhebenden Maschinen, die mit einem vergleichbaren oszillierenden Antriebsmechanismus ausgestattet sind und daher ebenfalls eine verbesserte Wartungsfreundlichkeit benötigen..The crankshaft milling machine of the invention is characterized by greater ease of maintenance of the oscillating drive mechanism for the oscillating head on which the rotary cutting tool is mounted, and is therefore suitable for use in cutting machines equipped with a comparable oscillating drive mechanism and therefore also improved Need maintenance-friendly ..
BezugszeichenlisteLIST OF REFERENCE NUMBERS
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1, 1A:1, 1A:
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Kurbelwellen-FräsmaschineCrankshaft milling machine
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5:5:
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Werkstückworkpiece
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8:8th:
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Schieberpusher
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21:21:
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SchwingkopfSchwingkopf
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22:22:
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Trägerwellecarrier wave
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23:23:
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Wellenelementshaft member
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31:31:
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KugelgewindewelleBall screw shaft
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35:35:
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Mutterelementnut element
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41:41:
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erste direkt wirksame Führungfirst direct effective leadership
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41a:41a:
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Y-Achsenrichtungs-FührungsschieneY-axis direction guide rail
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41b:41b:
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Y-Achsenrichtungs-FührungsblockY-axis direction guide block
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42:42:
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zweite direkt wirksame Führungsecond directly effective leadership
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42a:42a:
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X-Achsenrichtungs-FührungsschieneX-axis direction guide rail
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42b:42b:
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X-Achsenrichtungs-FührungsblockX-axis direction guide block
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43:43:
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Flanschflange
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47:47:
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SchmierölverteilerOil distributor
