DE112013004473T5 - Verfahren zum spanenden Bearbeiten von Zentrierbohrungen eines geschmiedeten Drehkörpers und System zum spanenden Bearbeiten von Zentrierbohrungen eines geschmiedeten Drehkörpers - Google Patents

Verfahren zum spanenden Bearbeiten von Zentrierbohrungen eines geschmiedeten Drehkörpers und System zum spanenden Bearbeiten von Zentrierbohrungen eines geschmiedeten Drehkörpers Download PDF

Info

Publication number
DE112013004473T5
DE112013004473T5 DE112013004473.0T DE112013004473T DE112013004473T5 DE 112013004473 T5 DE112013004473 T5 DE 112013004473T5 DE 112013004473 T DE112013004473 T DE 112013004473T DE 112013004473 T5 DE112013004473 T5 DE 112013004473T5
Authority
DE
Germany
Prior art keywords
machining
forged
samples
positions
center
Prior art date
Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
Granted
Application number
DE112013004473.0T
Other languages
English (en)
Other versions
DE112013004473B4 (de
Inventor
c/o Mazda Motor Corporation Nagata Ryouhei
c/o Mazda Motor Corporatio Komatsu Shinsuke
c/o Mazda Motor Corporatio Iehisa Kunihiko
Current Assignee (The listed assignees may be inaccurate. Google has not performed a legal analysis and makes no representation or warranty as to the accuracy of the list.)
Mazda Motor Corp
Original Assignee
Mazda Motor Corp
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by Mazda Motor Corp filed Critical Mazda Motor Corp
Publication of DE112013004473T5 publication Critical patent/DE112013004473T5/de
Application granted granted Critical
Publication of DE112013004473B4 publication Critical patent/DE112013004473B4/de
Expired - Fee Related legal-status Critical Current
Anticipated expiration legal-status Critical

Links

Images

Classifications

    • BPERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B23MACHINE TOOLS; METAL-WORKING NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
    • B23BTURNING; BORING
    • B23B49/00Measuring or gauging equipment on boring machines for positioning or guiding the drill; Devices for indicating failure of drills during boring; Centering devices for holes to be bored
    • B23B49/04Devices for boring or drilling centre holes in workpieces
    • BPERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B21MECHANICAL METAL-WORKING WITHOUT ESSENTIALLY REMOVING MATERIAL; PUNCHING METAL
    • B21CMANUFACTURE OF METAL SHEETS, WIRE, RODS, TUBES OR PROFILES, OTHERWISE THAN BY ROLLING; AUXILIARY OPERATIONS USED IN CONNECTION WITH METAL-WORKING WITHOUT ESSENTIALLY REMOVING MATERIAL
    • B21C51/00Measuring, gauging, indicating, counting, or marking devices specially adapted for use in the production or manipulation of material in accordance with subclasses B21B - B21F
    • BPERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B21MECHANICAL METAL-WORKING WITHOUT ESSENTIALLY REMOVING MATERIAL; PUNCHING METAL
    • B21JFORGING; HAMMERING; PRESSING METAL; RIVETING; FORGE FURNACES
    • B21J5/00Methods for forging, hammering, or pressing; Special equipment or accessories therefor
    • BPERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B21MECHANICAL METAL-WORKING WITHOUT ESSENTIALLY REMOVING MATERIAL; PUNCHING METAL
    • B21KMAKING FORGED OR PRESSED METAL PRODUCTS, e.g. HORSE-SHOES, RIVETS, BOLTS OR WHEELS
    • B21K1/00Making machine elements
    • B21K1/06Making machine elements axles or shafts
    • B21K1/08Making machine elements axles or shafts crankshafts
    • GPHYSICS
    • G01MEASURING; TESTING
    • G01MTESTING STATIC OR DYNAMIC BALANCE OF MACHINES OR STRUCTURES; TESTING OF STRUCTURES OR APPARATUS, NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
    • G01M1/00Testing static or dynamic balance of machines or structures
    • G01M1/14Determining imbalance
    • G01M1/16Determining imbalance by oscillating or rotating the body to be tested
    • G01M1/24Performing balancing on elastic shafts, e.g. for crankshafts
    • BPERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B23MACHINE TOOLS; METAL-WORKING NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
    • B23BTURNING; BORING
    • B23B2215/00Details of workpieces
    • B23B2215/20Crankshafts
    • YGENERAL TAGGING OF NEW TECHNOLOGICAL DEVELOPMENTS; GENERAL TAGGING OF CROSS-SECTIONAL TECHNOLOGIES SPANNING OVER SEVERAL SECTIONS OF THE IPC; TECHNICAL SUBJECTS COVERED BY FORMER USPC CROSS-REFERENCE ART COLLECTIONS [XRACs] AND DIGESTS
    • Y10TECHNICAL SUBJECTS COVERED BY FORMER USPC
    • Y10TTECHNICAL SUBJECTS COVERED BY FORMER US CLASSIFICATION
    • Y10T408/00Cutting by use of rotating axially moving tool
    • Y10T408/03Processes
    • YGENERAL TAGGING OF NEW TECHNOLOGICAL DEVELOPMENTS; GENERAL TAGGING OF CROSS-SECTIONAL TECHNOLOGIES SPANNING OVER SEVERAL SECTIONS OF THE IPC; TECHNICAL SUBJECTS COVERED BY FORMER USPC CROSS-REFERENCE ART COLLECTIONS [XRACs] AND DIGESTS
    • Y10TECHNICAL SUBJECTS COVERED BY FORMER USPC
    • Y10TTECHNICAL SUBJECTS COVERED BY FORMER US CLASSIFICATION
    • Y10T408/00Cutting by use of rotating axially moving tool
    • Y10T408/05Cutting by use of rotating axially moving tool with means to weigh or test work or product

Landscapes

  • Engineering & Computer Science (AREA)
  • Mechanical Engineering (AREA)
  • Physics & Mathematics (AREA)
  • General Physics & Mathematics (AREA)
  • Testing Of Balance (AREA)
  • Forging (AREA)
  • Drilling And Boring (AREA)
  • Machine Tool Sensing Apparatuses (AREA)

Abstract

Offenbart wird eine Methode zum Erreichen einer Gewichtsreduktion eines geschmiedeten Drehkörpers unter Verbessern der Produktivität des geschmiedeten Drehkörpers. Es werden temporäre Zentrierbohrungen für jede von zwei oder mehr Proben festgelegt, die aus einer Schmiedecharge von mehreren geschmiedeten Drehkörpern entnommen werden, die innerhalb eines Zeitraums nach einer Gesenkfehlausrichtungsberichtigung bis zu einer nächsten Gesenkfehlausrichtungsberichtigung hergestellt werden. Dann wird eine virtuelle Endform jeder der Proben unter der Annahme simuliert, dass auf der Grundlage der temporären Zentrierungsbohrungen eine spanende Bearbeitung durchgeführt wird, und es wird ein Drehunwuchtbetrag der virtuellen Endform berechnet. Dann wird ein Durchschnittswert der Drehunwuchtbeträge bei allen Proben in der gleichen Schmiedecharge berechnet und Zentrierbohrungspositionen, die den Durchschnittswert null werden lassen, werden als spanende Bearbeitungspositionen für Zentrierbohrungen für alle geschmiedeten Drehkörper in einer entsprechenden Schmiedecharge festgelegt. Dann werden Zentrierbohrungen an den jeweiligen spanenden Bearbeitungspositionen für Zentrierbohrungen spanend bearbeitet.

Description

  • Technisches Gebiet
  • Die vorliegende Erfindung betrifft ein Verfahren zum spanenden Bearbeiten von Zentrierbohrungen eines geschmiedeten Drehkörpers und ein System zum spanenden Bearbeiten von Zentrierbohrungen eines geschmiedeten Drehkörpers.
  • Technischer Hintergrund
  • Im Allgemeinen muss ein Drehkörper, der bei hohen Drehzahlen gedreht werden soll, wie etwa eine Kurbelwelle eines Motors, um eine Achse desselben präzis ausgewuchtet sein, um eine Schwingung während Drehung etc. zu unterbinden. Wenn in dieser Situation die Positionsgenauigkeit von Zentrierbohrungen zur Verwendung während der spanenden Bearbeitung des Drehkörpers mangelhaft ist, wird ein Drehunwuchtbetrag in dem Drehkörper größer. Daher ist es erforderlich, Positionen der Zentrierbohrungen adäquat festzulegen.
  • Als Methode zum Festlegen der Zentrierbohrungspositionen offenbart die folgende Patentschrift 1 das folgende Verfahren. Bei dem in der Patentschrift 1 offenbarten Verfahren zunächst eine dreidimensionale Form eines geschmiedeten Drehkörpers in einem Rohlingszustand (vor dem spanenden Bearbeiten). Beruhend auf den resultierenden Messwerten werden temporäre Zentrierbohrungen gebildet. Durch Simulation des spanenden Bearbeitens auf der Grundlage der temporären Zentrierbohrungen wird eine virtuelle Form des Drehkörpers in einem Zustand nach dem spanenden Bearbeiten berechnet. Es wird ein Drehunwuchtbetrag in der virtuellen Form berechnet. Wenn dann der berechnete Drehunwuchtbetrag in einen korrigierbaren Bereich fällt, werden die temporären Zentrierbohrungen als Zentrierbohrungen zur Verwendung während der tatsächlichen spanenden Bearbeitung festgelegt.
  • Liste von Schriften des Stands der Technik
  • [Patentschriften]
    • Stammschrift 1: JP 4791577B
  • Zusammenfassung der Erfindung
  • [Technisches Problem]
  • Bei dem in der Stammschrift 1 offenbarten Verfahren werden die Messung einer dreidimensionalen Form und die Simulation für alle Drehkörper durchgeführt. Daher ist die Produktivität mangelhaft. Zudem wird üblicherweise eine Charge nur erneuert, wenn eine Gesenkbaugruppe ausgetauscht wird, und ein Drehunwuchtbetrag wird auf einer chargenweisen Basis berichtigt. Aufgrund einer Zunahme der Anzahl an in einer Charge enthaltenen Drehkörpern wird daher ein Schwankungsbereich der Drehunwuchtbeträge größer, so dass eine Berichtigungsmarge zum Berichtigen des Drehunwuchtbetrags vorab groß festgelegt werden muss. Dies erhöht eine Masse des geschmiedeten Drehkörpers unerwünschterweise.
  • Daher ist die vorliegende Erfindung auf das Vorsehen eines Verfahrens zum spanenden Bearbeiten von Zentrierbohrungen eines geschmiedeten Drehkörpers und ein System zum spanenden Bearbeiten von Zentrierbohrungen eines geschmiedeten Drehkörpers gerichtet, die jeweils eine Gewichtsreduktion eines geschmiedeten Drehkörpers erzielen können.
  • [Lösung des technischen Problems]
  • Um das vorstehende technische Problem zu lösen, sieht die vorliegende Erfindung ein Verfahren zum spanenden Bearbeiten von Zentrierbohrungen in einem geschmiedeten Drehkörper, die unter Verwenden einer Schmiedegesenkbaugruppe gefertigt wurden, vor. Das Verfahren umfasst: einen Chargenzusammenstellschritt von mehreren der geschmiedeten Drehkörpern, die in einem Zeitraum nach einer Gesenkfehlausrichtungsberichtigung für die Schmiedegesenkbaugruppe bis zu einer nächsten Gesenkfehlausrichtungsberichtigung für die Schmiedegesenkbaugruppe geschmiedet werden, als eine gleiche einer Folge von Schmiedechargen; einen Schritt der Messung einer dreidimensionalen Form zum Entnehmen von zwei oder mehr der geschmiedeten Drehkörper aus jeder der Schmiedechargen als Proben und zum Messen einer dreidimensionalen Form jeder der Proben, um Messdaten einer dreidimensionalen Form zu erhalten, die ein Ergebnis der Messung sind; einen Schritt des Festlegens von Positionen von temporären Zentrierbohrungen beruhend auf den Messdaten der dreidimensionalen Form, wobei für jede der Proben Positionen von temporären Zentrierbohrungen festgelegt werden; einen Schritt zur Berechnung eines Unwuchtbetrags zum Berechnen, beruhend auf den Messdaten der dreidimensionalen Form zu jeder der Proben und Konstruktionsdaten der dreidimensionalen Form zu einer vorab festgelegten Konstruktionsendform des geschmiedeten Drehkörpers, eines Drehunwuchtbetrags in einer Endform jeder der Proben nach Durchlaufen einer Simulation einer bestimmten spanenden Bearbeitung auf der Grundlage der temporären Zentrierbohrungen; einen Ermittlungsschritt zum Ermitteln, ob der Drehunwuchtbetrag bei jeder der Proben in einen vorab festgelegten zulässigen Bereich fällt oder nicht; einen Durchschnittswertberechnungsschritt zum Berechnen für eine beliebige der Schmiedechargen, bei der die Drehunwuchtbeträge in allen der Proben innerhalb des zulässigen Bereichs liegend ermittelt werden, eines Durchschnittswerts der Drehunwuchtbeträge bei allen Proben der Schmiedecharge; einen Schritt zum Festlegen der spanenden Bearbeitungspositionen für Zentrierbohrungen zum Berechnen von Zentrierbohrungspositionen, die den Durchschnitt der Drehunwuchtbeträge null werden lassen, und zum Festlegen der berechneten Zentrierbohrungspositionen als spanende Bearbeitungspositionen für Zentrierbohrungen für alle geschmiedeten Drehkörper, die in der Schmiedecharge enthalten sind, zu der die in der Berechnung verwendeten Proben gehören; und einen Schritt des spanenden Bearbeitens von Zentrierbohrungen während des spanenden Bearbeitens eines bestimmten geschmiedeten Drehkörpers zum spanenden Bearbeiten von Zentrierbohrungen in dem bestimmten geschmiedeten Drehkörper an den spanenden Bearbeitungspositionen für Zentrierbohrungen, die für eine der Schmiedechargen festgelegt sind, zu der der bestimmte geschmiedete Drehkörper gehört.
  • Die vorliegende Erfindung sieht auch ein System zum spanenden Bearbeiten von Zentrierbohrungen in einem geschmiedeten Drehkörper vor, die unter Verwenden einer Schmiedegesenkbaugruppe gefertigt werden. Das System umfasst: eine Vorrichtung zur Messung einer dreidimensionalen Form, die ausgelegt ist, um als Proben zwei oder mehr von mehreren der geschmiedeten Drehkörper, die innerhalb eines Zeitraums nach einer Gesenkfehlausrichtungsberichtigung für die Schmiedegesenkbaugruppe bis zu einer nächsten Gesenkfehlausrichtungsberichtigung für die Schmiedegesenkbaugruppe geschmiedet wurden, zu entnehmen und als eine gleiche einer Folge von Schmiedechargen zusammenzustellen und eine dreidimensionale Form jeder der Proben zu messen, um Messdaten der dreidimensionalen Form zu erhalten, die ein Ergebnis der Messung sind; eine Vorrichtung zum Festlegen von Positionen einer temporären Zentrierbohrung, die ausgelegt ist, um beruhend auf den Messdaten der dreidimensionalen Form Positionen von temporären Zentrierbohrungen für jede der Proben festzulegen; eine Ungleichgewichtbetragsberechnungsvorrichtung, die ausgelegt ist, um beruhend auf den Messdaten der dreidimensionalen Form zu jeder der Proben und Konstruktionsdaten der dreidimensionalen Form zu einer vorab festgelegten Konstruktionsendform des geschmiedeten Drehkörpers einen Drehunwuchtbetrag bei einer Endform jeder der Proben nach Durchlaufen einer Simulation einer vorgegebenen spanenden Bearbeitung auf der Grundlage der temporären Zentrierbohrungen zu berechnen; eine Ermittlungsvorrichtung, die ausgelegt ist, um zu ermitteln, ob der Drehunwuchtbetrag bei jeder der Proben in einen vorab festgelegten zulässigen Bereich fällt oder nicht; eine Durchschnittswertberechnungsvorrichtung, die ausgelegt ist, um für eine beliebige der Schmiedechargen, bei der die Drehunwuchtbeträge bei allen Proben innerhalb des zulässigen Bereichs liegend ermittelt werden, einen Durchschnittswert der Drehunwuchtbeträge bei allen Proben der Schmiedecharge zu berechnen; eine Vorrichtung zum Festlegen von Positionen für die spanende Bearbeitung von Zentrierbohrungen, die ausgelegt ist, um Zentrierbohrungspositionen zu berechnen, die den Durchschnittswert der Drehunwuchtbeträge null werden lassen, und um die berechneten Zentrierbohrungspositionen als Positionen für die spanende Bearbeitung von Zentrierbohrungen für alle geschmiedeten Drehkörper festzulegen, die in der Schmiedecharge enthalten sind, zu der die bei der Berechnung verwendeten Proben gehören; und eine Vorrichtung zum spanenden Bearbeiten von Zentrierbohrungen, die ausgelegt ist, um während des spanenden Bearbeitens eines bestimmten geschmiedeten Drehkörpers Zentrierbohrungen in dem bestimmten geschmiedeten Drehkörper an den Positionen für das spanende Bearbeiten der Zentrierbohrungen spanend zu bearbeiten, die für eine der Schmiedechargen festgelegt sind, zu denen der bestimmte geschmiedete Drehkörper gehört.
  • Der Begriff ”Drehunwuchtbetrag” umfasst hier nicht nur einen Absolutwert einer Größenordnung einer Drehunwucht in jeder Probe, sondern auch Angaben über eine Phase einer Drehunwucht in jeder Probe. Daher wird die Ermittlung, ob der Drehunwuchtbetrag in den zulässigen Bereich fällt oder nicht, nicht durch Ermitteln, ob nur ein Absolutwert eines Drehunwuchtbetrags in jeder Probe in einen zulässigen Bereich fällt, durchgeführt, sondern wird durchgeführt, während zusätzlich eine Phase einer Drehunwucht in jeder Probe berücksichtigt wird.
  • Analog wird die Berechnung eines Durchschnittswerts der Drehunwuchtbeträge nicht durch Berechnen eines Durchschnitts von nur Absolutwerten der Drehunwuchtbeträge bei allen Proben durchgeführt, sondern wird durchgeführt, während zusätzlich Phasen von Drehunwuchten bei allen Proben berücksichtigt werden. D. h. unter Berücksichtigung, dass ein Drehunwuchtbetrag ein Vektor ist, der sich von einer Mitte zu Drehunwuchtposition erstreckt, werden in einem Polarkoordinatensystem (eine Länge (Radius) von der Mitte zu der Position entspricht einer Größenordnung der Drehunwucht, und eine Richtung des Vektors entspricht einer Phase der Drehunwucht) Vektoren, die jeweilige Drehunwuchtbeträge darstellen, in allen Proben synthetisiert und ein durch Dividieren einer Größenordnung des synthetisierten Vektors durch die Anzahl der Proben berechneter Wert wird als Durchschnittswert festgelegt.
  • Statt dass alle in einer Charge enthaltenen Drehkörper der Messung der dreidimensionalen Form und der Simulation unterzogen werden, werden in der vorliegenden Erfindung nur zwei oder mehr Proben, die einer Charge entnommen werden, der Messung der dreidimensionalen Form und der Simulation unterzogen.
  • Daher ist es möglich, die Produktivität zu verbessern. Jedes Mal, da die Gesenkfehlausrichtungsberichtigung durchgeführt wird, wird eine Charge neu zusammengestellt und die Positionen für das spanende Bearbeiten von Zentrierbohrungen werden für diese Charge festgelegt. Daher ist es möglich, das Bauteil der Drehkörper in einer Charge bei einem relativ kleinen Wert zu halten und eine Schwankung des Drehunwuchtbetrags in einer Charge in einem relativ kleinen Bereich zu halten. Somit ist es möglich, eine Berichtigungsmarge zu reduzieren, die bei jedem der geschmiedeten Drehkörper vorab vorgesehen werden muss, um eine korrigierende spanende Bearbeitung für Drehunwucht zu ermöglichen, wodurch eine Gewichtsreduktion des geschmiedeten Drehkörpers erreicht wird.
  • Vorzugsweise umfasst das Verfahren zur spanenden Bearbeitung von Zentrierbohrungen von geschmiedeten Drehkörpern weiterhin nach dem Schritt des Festlegens von Positionen zur spanenden Bearbeitung der Zentrierbohrung und vor dem Schritt des spanenden Bearbeitens von Zentrierbohrung einen Schritt des Speicherns von Positionen für das spanende Bearbeiten von Zentrierbohrungen, zum Speichern der spanenden Bearbeitungspositionen für Zentrierbohrungen, die in dem Schritt des Festlegens von Positionen für das spanende Bearbeiten der Zentrierbohrungen festgelegt werden, in einer Speichervorrichtung in Verbindung mit Identifizierungsangaben jeder der Schmiedechargen, wobei der Schritt des spanenden Bearbeitens der Zentrierbohrungen beruhend auf den Identifizierungsangaben der Schmiedecharge, zu der der bestimmte geschmiedete Drehkörper gehört, das Auslesen von Positionen für das spanende Bearbeiten von Zentrierbohrungen für den bestimmten geschmiedeten Drehkörper aus der Speichervorrichtung umfasst.
  • Vorzugsweise umfasst das System zum spanenden Bearbeiten von Zentrierbohrungen des geschmiedeten Drehkörpers weiterhin eine Speichervorrichtung, die ausgelegt ist, um darin die Positionen für das spanende Bearbeiten der Zentrierbohrungen, die von der Vorrichtung zum Festlegen von Positionen für die spanende Bearbeitung von Zentrierbohrungen festgelegt werden, in Verbindung mit Identifizierungsangaben jeder der Schmiedechargen zu speichern, wobei die Vorrichtung zum spanenden Bearbeiten von Zentrierbohrungen beruhend auf den Identifizierungsangaben der Schmiedecharge, zu der der bestimmte geschmiedete Körper gehört, betreibbar ist, um die Positionen für das spanende Bearbeiten von Zentrierbohrungen für den bestimmten geschmiedeten Körper aus der Speichervorrichtung auszulesen.
  • Gemäß diesem Merkmal werden die Positionen für die spanende Bearbeitung von Zentrierbohrungen, die für eine jeweilige der Schmiedechargen festgelegt sind, aus der Speichervorrichtung ausgelesen, so dass es möglich ist, einen Prozess für die spanende Bearbeitung von Zentrierbohrungen zu automatisieren.
  • Vorzugsweise ist bei dem Verfahren zum spanenden Bearbeiten von Zentrierbohrungen eines geschmiedeten Drehkörpers und bei dem System zum spanenden Bearbeiten von Zentrierbohrungen eines geschmiedeten Drehkörpers jeder der geschmiedeten Drehkörper eine Kurbelwelle eines Motors.
  • Gemäß diesem Merkmal ist es selbst in dem Fall, da jeder der geschmiedeten Drehkörper eine Kurbelwelle eines Motors ist, möglich, die vorstehenden vorteilhaften Wirkungen zu erhalten.
  • Vorzugsweise umfasst der Chargenzusammenstellschritt bei Austauschen der Schmiedegesenkbaugruppe das Zusammenstellen einer Schmiedecharge der geschmiedeten Drehkörper, die nach dem Austausch gefertigt wurden, als andere Schmiedecharge als die der geschmiedeten Drehkörper, die vor dem Austausch gefertigt wurden.
  • Gemäß diesem Merkmal wird eine Charge in Verbindung mit einem Gesenkaustausch zusätzlich zu der Gesenkfehlausrichtungsberichtigung erneuert und es werden nur geschmiedete Drehkörper, die unter den gleichen Bedingungen gefertigt werden, als die gleiche Charge zusammengestellt. Somit ist es möglich, den Drehunwuchtbetrag in jedem der Drehkörper in einer Charge weiter zu reduzieren. Dies ermöglicht ein weiteres Reduzieren der Berichtigungsmarge, die vorab bei jedem der geschmiedeten Drehkörper vorgesehen werden muss, wodurch eine Gewichtsreduktion des geschmiedeten Drehkörpers erreicht wird.
  • Kurze Beschreibung der Zeichnungen
  • 1 ist ein Blockdiagramm, das ein System zur Fertigung eines geschmiedeten Drehkörpers unter Nutzen eines Verfahrens zum spanenden Bearbeiten von Zentrierbohrungen nach einer Ausführungsform der vorliegenden Erfindung zeigt.
  • 2 ist ein Blockdiagramm zum Erläutern einer Verarbeitungseinrichtung zum Festlegen von Zentrierbohrungen von 1.
  • 3 ist ein Flussdiagramm zum Erläutern des Verfahrens für das spanende Bearbeiten von Zentrierbohrungen von 1.
  • 4 ist ein Graph zum Erläutern eines Chargenzusammenstellschritts bei dem Verfahren für das spanende Bearbeiten von Zentrierbohrungen von 1.
  • 5 ist eine schematische Seitenansicht einer Kurbelwelle zum Erläutern eines Schritts zur Messung einer dreidimensionalen Form und eines Schritts zum Festlegen von Positionen von temporären Zentrierbohrungen bei dem Verfahren zum spanenden Bearbeiten von Zentrierbohrungen von 1.
  • 6 ist eine schematische Draufsicht auf ein unteres Gesenk einer Schmiedegesenkbaugruppe zum Erläutern eines Gesenkfehlausrichtungsberichtigungsschritts bei dem Verfahren für das spanende Bearbeiten von Zentrierbohrungen von 1.
  • 7 zeigt Schritte von einem Unwuchtbetragsberechnungsschritt zu einem Schritt für das spanende Bearbeiten einer Zentrierbohrung bei dem Verfahren zum spanenden Bearbeiten von Zentrierbohrungen von 1.
  • 8 zeigt verglichen mit 7 Schritte von dem Unwuchtbetragsberechnungsschritt zu dem Schritt zum spanenden Bearbeiten von Zentrierbohrungen in dem Fall, in dem ein Zeitraum bis zu einem folgenden Gesenkaustausch als eine Schmiedecharge definiert ist.
  • Beschreibung von Ausführungsformen
  • Nun werden ein System zum spanenden Bearbeiten von Zentrierbohrungen von geschmiedeten Drehkörpern gemäß einer erfindungsgemäßen Ausführungsform und ein Verfahren zum spanenden Bearbeiten von Zentrierbohrungen von geschmiedeten Drehkörpern nach einer erfindungsgemäßen Ausführungsform beschrieben.
  • 1 ist ein Blockdiagramm, das ein System für die Fertigung von geschmiedeten Drehkörpern unter Nutzen des Systems für spanende Bearbeitung gemäß dieser Ausführungsform zeigt.
  • In dieser Ausführungsform wird als geschmiedeter Drehkörper eine Kurbelwelle C eines Vierzylindermotors, wie sie in 5 gezeigt ist, gefertigt. Das Fertigungssystem umfasst zusammen mit einer Prozessfolge eine Schmiedestation St1, eine Station zum Festlegen von Zentrierbohrungen St2 und Station für spanende Bearbeitung St3.
  • Zunächst wird ein Abriss des Fertigungssystems beschrieben.
  • In der Schmiedestation St1 wird Gesenkschmieden ausgeführt. In der Schmiedestation St1 wird eine Schmiedegesenkbaugruppe, die aus einem Paar von oberen und unteren Schmiedegesenken besteht (die Schmiedegesenkbaugruppe wird nachstehend gelegentlich und einfach als ”Gesenkbaugruppe” bezeichnet) eingerichtet. Die Gesenkbaugruppe ist ausgelegt, um ein Schmiedematerial zusammenzupressen, um eine Gesenkform auf das Schmiedematerial zu übertragen. In der Schmiedestation St1 wird durch das Gesenkschmieden eine Kurbelwelle C in einem Zustand vor der spanenden Bearbeitung, d. h. einem Rohlingszustand, geschmiedet. Diese Kurbelwelle C in einem Rohlingszustand wird nachstehend fallweise als ”Kurbelwellen(C)-Rohling” bezeichnet.
  • Eine relative Position zwischen den oberen und unteren Gesenken kann zueinander fehlausgerichtet sein. D. h. das Auftreten einer so genannten Gesenkfehlausrichtung ist wahrscheinlich. Wenn die Gesenkfehlausrichtung auftritt, weicht eine Form der geschmiedeten Kurbelwelle C von einer erwünschten Konstruktionsform ab. Dies führt zu einer Drehunwucht in der Kurbelwelle C. In der Schmiedestation St1 wird die Gesenkfehlausrichtung berichtigt, um die Drehunwucht zu unterbinden. Die Gesenkfehlausrichtung tritt zum Beispiel auf, wenn ein Steuerparameterkennlinienwert eines Rohlings der Kurbelwelle (C) über einen Grenzwert geht, wie später beschrieben wird.
  • Mehrere Kurbelwellen(C)-Rohlinge, die vor einer neuen Gesenkfehlausrichtungsberichtigung in der Schmiedestation St1 gefertigt werden, werden als eine gleiche einer Folge von Schmiedechargen zusammengestellt (die Schmiedecharge wird nachstehend einfach als ”Charge” bezeichnet). D. h. es werden mehrere Kurbelwellen(C)-Rohlinge, die innerhalb eines Zeitraums nach einer Gesenkfehlausrichtungsberichtigung bis zu einer nächsten Gesenkfehlausrichtungsberichtigung gefertigt werden, als gleiche Charge zusammengestellt. In dieser Ausführungsform wird eine Charge auch geändert, wenn ein Gesenkaustausch vorgenommen wird.
  • Die Station zum Festlegen von Zentrierbohrungen St2 ist mit einer Einrichtung zum Messen einer dreidimensionalen Form 100, einer Verarbeitungseinrichtung für Zentrierbohrungsfestlegung 200, einer Datenbank (Speichervorrichtung) 300 und einer Einrichtung zum Beschriften mit Chargenangaben 400 versehen. In 1 ist das Wort ”Einrichtung” abgekürzt.
  • In der Station zum Festlegen von Zentrierbohrungen St2 werden von den Kurbelwellen(C)-Rohlingen, die von der Schmiedestation St1 befördert werden, zwei oder mehr Proben Sp pro Charge L entnommen. Die Einrichtung zum Messen einer dreidimensionalen Form 100 ist ausgelegt, um eine dreidimensionale Form jeder der Proben Sp zu messen. Resultierende dreidimensionale Formdaten für jede der Proben Sp werden zu der Verarbeitungseinrichtung für Zentrierbohrungsfestlegung 200 gesendet. Die Verarbeitungseinrichtung für Zentrierbohrungsfestlegung 200 ist ausgelegt, um Positionen für eine spanende Bearbeitung von Zentrierbohrungen für die Kurbelwelle C festzulegen. Die Datenbank 300 ist ausgelegt, um darin die Positionen für das spanende Bearbeiten von Zentrierbohrungen in Verbindung mit Chargenangaben zu speichern. Die Chargenangaben umfassen eine Typbezeichnung der Kurbelwelle C und Angaben, die jede Charge identifizieren.
  • Nach Fertigstellung der Messung einer dreidimensionalen Form werden die Proben Sp zu ihrer ursprünglichen Charge L zurückbefördert. Die Einrichtung zum Beschriften mit Chargenangaben 400 ist ausgelegt, um jeden der Kurbelwellen(C)-Rohlinge jeder Charge mit Chargenangaben zu beschriften. Die beschrifteten Kurbelwellen(C)-Rohlinge werden zu der Station für spanende Bearbeitung St3 transportiert.
  • Die Station für spanende Bearbeitung St3 ist mit einer Einrichtung zum Lesen von Zentrierbohrungsangaben 500 und einer Einrichtung zum spanenden Bearbeiten von Zentrierbohrungen (Vorrichtung zum spanenden Bearbeiten von Zentrierbohrungen) 600 versehen. Die Einrichtung zum Lesen von Zentrierbohrungsangaben 500 ist ausgelegt, um die Chargenangaben von jedem der Kurbelwellen(C)-Rohlinge zu lesen. Die Einrichtung zum Lesen von Zentrierbohrungsangaben 500 ist auch ausgelegt, um von der Datenbank 300 die Positionen zum spanenden Bearbeiten von Zentrierbohrungen, die für eine der Chargen festgelegt sind, die durch die in den Lesechargenangaben enthaltenen Identifizierungsangaben identifiziert wird, zu lesen. Die Einrichtung zum spanenden Bearbeiten von Zentrierbohrungen 600 ist ausgelegt, um Zentrierbohrungen H jeweils in axial gegenüberliegenden Randflächen jedes der Kurbelwellen(C)-Rohlinge an den Positionen zum spanenden Bearbeiten von Zentrierbohrungen, die aus der Datenbank 300 gelesen werden, spanend zu bearbeiten.
  • In der Station für spanende Bearbeitung St3 wird nach dem Beenden des spanenden Bearbeitens von Zentrierbohrungen H der Kurbelwellen(C)-Rohling in dieser Reihenfolge einem spanenden Hauptbearbeitungsschritt, einem Unwuchtprüfschritt, einem Unwucht korrigierenden spanenden Bearbeitungsschritt und einem Endbearbeitungsschritt unterzogen.
  • In 1 ist bezüglich der Einrichtung zum Lesen von Zentrierbohrungsangaben 500 und der Einrichtung zum spanenden Bearbeiten von Zentrierbohrungen 600 das Wort ”Einrichtung” abgekürzt.
  • Bei dem spanenden Hauptbearbeitungsschritt wird der Kurbelwellen(C)-Rohling nach einer Wärmebehandlung unter Verwenden einer Werkzeugmaschine nacheinander einem Profilfräsen, Bohren und Schleifen unterzogen. Im Einzelnen arbeitet zunächst die Werkzeugmaschine, um jeden von ersten bis fünften Zapfenabschnitten (J1 bis J5) des Kurbelwellen(C)-Rohlings auf der Grundlage der Zentrierbohrungen H so zu fräsen, dass ein Außendurchmesser des Zapfenabschnitts gleich einem vorgegebenen Wert werden kann. Dann arbeitet die Werkzeugmaschine, um in der Kurbelwelle C Bohrungen zu bilden, um dadurch einen Schmierölströmungskanal usw. zu bilden. Dann wird die Kurbelwelle C einer Wärmebehandlung unterzogen. Dann arbeitet die Werkzeugmaschine, um einen Bereich der wärmebehandelten Kurbelwelle C, der ein hochpräzises Oberflächenprofil erfordert, zu schleifen.
  • Bei dem Unwuchtprüfschritt wird eine Unwucht der Kurbelwelle C während Drehung, eine so genannte ”dynamische Unwucht”, mithilfe einer Unwuchtmesseinrichtung geprüft. Diese Prüfung wird für alle Kurbelwellen C nach Beenden des spanenden Hauptbearbeitungsschritts durchgeführt. Ein Ergebnis der Prüfung wird zu der Datenbank 300 gesendet und in der Datenbank 300 gespeichert. Je nach Bedarf wird das Prüfergebnis auch zu der Schmiedestation St1 gesendet. In der Schmiedestation St1 wird eine Gesenkfehlausrichtungsberichtigung beruhend auf dem Prüfergebnis nach Bedarf ausgeführt.
  • Bei dem eine Unwucht korrigierenden spanenden Bearbeitungsschritt wird beruhend auf dem Prüfergebnis bei dem Unwuchtprüfschritt die Drehunwucht der Kurbelwelle C ausgeglichen. Im Einzelnen wird beruhend auf dem Prüfergebnis ein Loch in einem Außenumfang eines nachstehend erwähnten Gegengewichtabschnitts (Cw) der Kurbelwelle C gebohrt.
  • Bei dem Endbearbeitungsschritt wird die Kurbelwelle C teilweise einem Endbearbeiten wie etwa Polieren und Beschriften unterzogen. Nach dem Beenden der Endbearbeitung wird die Kurbelwelle C Waschen oder Reinigen unterzogen.
  • Unter Bezug auf 2 wird die Verarbeitungseinrichtung zum Festlegen von Zentrierbohrungen 200 näher beschrieben.
  • Die Verarbeitungseinrichtung zum Festlegen von Zentrierbohrungen 200 umfasst eine Vorrichtung zum Festlegen von Positionen von temporären Zentrierbohrungen 201, eine Unwuchtbetragberechnungsvorrichtung 202, eine Ermittlungsvorrichtung 203, eine Durchschnittswertberechnungsvorrichtung 204 und eine Vorrichtung zum Festlegen von spanenden Bearbeitungspositionen von Zentrierbohrungen 205.
  • Die Vorrichtung zum Festlegen von Positionen von temporären Zentrierbohrungen 201 ist ausgelegt, um aufgrund der Messdaten einer dreidimensionalen Form, die für jede der Proben Sp der Kurbelwellen(C)-Rohlinge C jeder Charge L durch die Einrichtung zum Messen einer dreidimensionalen Form 100 gemessen wurden, Positionen von temporären Zentrierbohrungen Ht für jede der Proben Sp festzulegen;
  • Die Unwuchtbetragberechnungsvorrichtung 202 ist ausgelegt, um eine virtuelle Endform jeder der Proben Sp unter der Annahme, dass das spanende Hauptbearbeiten auf der Grundlage der festgelegten temporären Zentrierbohrungen Ht durchgeführt wird, zu simulieren. Die Unwuchtbetragberechnungsvorrichtung 202 ist auch ausgelegt, um einen Drehunwuchtbetrag in der virtuellen Endform jeder der Proben Sp zu berechnen. Die Unwuchtbetragberechnungsvorrichtung 202 ist ausgelegt, um die vorstehende Berechnung beruhend auf den Messdaten einer dreidimensionalen Form jeder der Proben Sp und den Konstruktionsdaten einer dreidimensionalen Form zu einer vorab festgelegten Konstruktionsendform der Kurbelwelle C durchzuführen.
  • Die Ermittlungsvorrichtung 203 ist ausgelegt, um zu ermitteln, ob der Drehunwuchtbetrag bei jeder der Proben Sp, der durch die Unwuchtbetragberechnungsvorrichtung 202 berechnet wird, in einen Bereich fällt, der in dem eine Unwucht korrigierenden spanenden Bearbeitungsschritt korrigierbar ist, oder nicht.
  • Die Durchschnittswertberechnungsvorrichtung 204 ist ausgelegt, um, wenn die Ermittlungsvorrichtung 203 ermittelt, dass die Drehunwuchtbeträge bei allen Proben Sp der Charge L in den korrigierbaren Bereich fallen, einen Durchschnittswert der Drehunwuchtbeträge bei allen Proben SP der Charge L zu berechnen.
  • Die Vorrichtung zum Festlegen von spanenden Bearbeitungspositionen von Zentrierbohrungen 205 ist ausgelegt, um Zentrierbohrungspositionen H zu berechnen, die es dem Durchschnittswert der von der Durchschnittswertberechnungsvorrichtung 204 berechneten Drehunwuchtbeträge ermöglicht, null zu werden. Die Vorrichtung zum Festlegen von spanenden Bearbeitungspositionen von Zentrierbohrungen 205 ist auch ausgelegt, um die berechneten Zentrierbohrungspositionen H als spanende Bearbeitungspositionen von Zentrierbohrungen für alle Kurbelwellen C, die jeweils zu der Charge L gehören, festzulegen.
  • Als Nächstes werden unter Bezug auf 3 Schritte bis zum spanenden Bearbeiten von Zentrierbohrungen durch die Einrichtung zum spanenden Bearbeiten von Zentrierbohrungen 600, d. h. ein Verfahren zum spanenden Bearbeiten der Zentrierbohrungen H, beschrieben.
  • Bei Schritt S1 werden bis zum neuen Durchführen einer Gesenkfehlausrichtungsberichtigung und bis zum neuen Durchführen eines Gesenkaustausches mehrere geschmiedete Kurbelwellen(C)-Rohlinge als gemeinsame Charge L zusammengestellt (Chargenzusammenstellschritt).
  • Bei Schritt S2 werden zwei oder mehr Proben Sp von den Kurbelwellen(C)-Rohlingen in der gleichen Charge L genommen. Ferner wird eine dreidimensionale Form jeder der Proben Sp durch die Einrichtung zum Messen einer dreidimensionalen Form 100 (Schritt zum Messen einer dreidimensionalen Form) gemessen.
  • Bei dieser Ausführungsform ist die Einrichtung zum Messen einer dreidimensionalen Form 100 eine berührende Messeinrichtung. D. h. die Einrichtung zum Messen einer dreidimensionalen Form 100 ist ausgelegt, um eine dreidimensionale Position jedes von mehreren Messpunkten, die auf einer Fläche der zu messenden Probe Sp festgelegt sind, zu messen, während mehrere Messfühler derselben mit den jeweiligen Messpunkten in Kontakt gebracht werden. Alternativ kann als Einrichtung zum Messen einer dreidimensionalen Form eine berührungslose Messeinrichtung, die Laser oder Infrarotlicht nutzt, verwendet werden.
  • Im Einzelnen werden zum Festlegen von Positionen von temporären Zentrierbohrungen Ht Positionen von vier Punkten, die sich an einer Außenumfangsfläche des ersten Zapfenabschnitts (J1) des Kurbelwellen(C)-Rohlings befinden und voneinander um 90 Grad an einem Umfang, der ein vorab festgelegtes Profil davon schneidet, beabstandet sind, und Positionen von vier Punkten, die sich an einer Außenumfangsfläche des fünften Zapfenabschnitts (J5) des Kurbelwellen(C)-Rohlings befinden und voneinander um 90 Grad an einem Umfang, der ein vorab festgelegtes Profil davon schneidet, beabstandet sind, gemessen.
  • Ferner werden zum Festlegen einer Bezugsposition einer Phase um die temporären Zentrierbohrungen Ht Positionen von vier Punkten, die sich an einer Außenumfangsfläche eines ersten Stiftabschnitts (P1) befinden und voneinander um 90 Grad an einem Umfang, der ein vorab festgelegtes Profil davon schneidet, beabstandet sind, gemessen.
  • Zusätzlich werden zum Berechnen eines Drehunwuchtbetrags in der Kurbelwelle C mehrere Punkte an einem Außenumfang eines Gegengewichtabschnitts (Cw) integral mit einem Kurbelarmabschnitt (Ca) gemessen. Der Gegengewichtabschnitt (Cw) wird im Wesentlichen keinem spanenden Bearbeiten unterzogen und dadurch verbleibt eine Drehunwucht während des Schmiedens darin.
  • Bei Schritt S3 werden beruhend auf den Messdaten einer dreidimensionalen Form, die für jede der Proben Sp bei Schritt S2 erhalten werden, Positionen von temporären Zentrierbohrungen Ht für jede der Proben Sp festgelegt (Schritt des Festlegens von Positionen von temporären Zentrierbohrungen).
  • Im Einzelnen wird zunächst eine Mittenposition eines Kreises, der durch die vier Punkte an der Außenumfangsfläche sowohl des ersten Zapfenabschnitts (J1) als auch des fünften Zapfenabschnitts (J5) verläuft, auf zapfenweiser Grundlage berechnet. Dann wird eine durch die berechneten zwei Mittenpositionen verlaufende Achse als temporäre Mittenachse berechnet. Dann werden zwei Schnittpunkte zwischen der temporären Mittenachse und jeweiligen axial gegenüberliegenden Randflächen in jeder der Proben Sp berechnet. Die berechneten Schnittpunkte werden als Positionen von temporären Zentrierbohrungen Ht1, Ht2 festgelegt.
  • Ferner wird in Schritt S3 eine Mittenposition eines Kreises, der durch die vier Punkte an der Außenumfangsfläche des ersten Stiftabschnitts (P1) verläuft, berechnet. Dann wird eine Richtung einer geraden Linie, die die temporäre Mittenachse rechtwinklig schneidet und durch die Mittenposition verläuft, als Bezugsphase (z. B. 0 Grad) der Drehunwucht in jeder der Proben Sp festgelegt.
  • Bei Schritt S4 wird bezüglich jeder der Proben Sp ein Drehunwuchtbetrag nach der spanenden Hauptbearbeitung virtuell berechnet (Unwuchtbetragberechnungsschritt).
  • Im Einzelnen wird eine Endform, die erhalten werden soll, nachdem jede der Proben Sp dem spanenden Hauptbearbeiten auf der Grundlage der temporären Zentrierbohrungen Ht unterzogen wurde, beruhend auf den Messdaten einer dreidimensionalen Form für jede der Proben Sp simuliert. Dann werden eine virtuelle Endform (Daten der virtuellen dreidimensionalen Form), die durch die Simulation erhalten wird, und eine Konstruktionsendform (Konstruktionsdaten der dreidimensionalen Form) der Kurbelwelle C miteinander verglichen, um einen Formunterschied (einschließlich einer Größenordnung und Richtung einer Abweichung) dazwischen zu berechnen. Ferner wird beruhend auf dem berechneten Formunterschied ein Drehunwuchtbetrag bei jeder der Proben Sp berechnet. Der Drehunwuchtbetrag ist ein Vektor, d. h. ein Wert mit einer Größenordnung und einer Richtung. Die Konstruktionsendform (Konstruktionsdaten der dreidimensionalen Form) der Kurbelwelle C wird in der Datenbank 300 vorläufig gespeichert.
  • Bei Schritt S5 wird ermittelt, ob die Gesenkbaugruppe einen Austauschzeitpunkt erreicht hat oder nicht. Wenn ermittelt wird, dass die Gesenkbaugruppe den Zeitpunkt für einen Austausch noch nicht erreicht hat, rückt der Prozess zu Schritt S7 vor. Wenn andererseits ermittelt wird, dass die Gesenkbaugruppe den Zeitpunkt für einen Austausch erreicht hat, wird bei Schritt S6 ein Gesenkaustausch durchgeführt. In Verbindung mit dem Gesenkaustausch wird die Charge erneuert. D. h. mehrere Kurbelwellen(C)-Rohlinge, die nach dem Gesenkaustausch neu geschmiedet werden, werden als neue Charge zusammengestellt.
  • Bei Schritt S7 wird ermittelt, ob der Drehunwuchtbetrag bei jeder der Proben Sp in einen vorab festgelegten zulässigen Bereich fällt oder nicht (Ermittlungsschritt). Der zulässige Bereich ist ein Bereich, der in dem eine Unwucht korrigierenden spanenden Bearbeitungsschritt korrigierbar ist. Wenn ermittelt wird, dass die Drehunwuchtbeträge bei allen Proben in dem zulässigen Bereich liegen, rückt der Prozess zu Schritt S9 vor. Wenn dagegen ermittelt wird, dass der Drehunwuchtbetrag außerhalb des zulässigen Bereichs liegt, wird bei Schritt S8 eine Gesenkfehlausrichtungsberichtigung vorgenommen. In Verbindung mit der Gesenkfehlausrichtungsberichtigung wird die Charge in gleicher Weise wie während des Gesenkaustausches erneuert. D. h. mehrere Kurbelwellen(C)-Rohlinge, die nach der Gesenkfehlausrichtungsberichtigung neu geschmiedet werden, werden als neue Charge zusammengestellt.
  • Die Ermittlung bei Schritt S7 wird durchgeführt, während ein Absolutwert des Drehunwuchtbetrags und eine Phase der Drehunwucht bei jeder der Proben Sp berücksichtigt werden.
  • Bei Schritt S9 wird ein Durchschnittswert der Drehunwuchtbeträge bei allen Proben Sp berechnet (Durchschnittswertberechnungsschritt).
  • Im Einzelnen werden in einem Polarkoordinatensystem Vektoren, die die Drehunwuchtbeträge bei allen Proben Sp darstellen, die jeweils einen Ausgangspunkt an einer Koordinatenmitte haben, synthetisiert. In diesem Fall entspricht ein Absolutwert einer Größenordnung der Drehunwucht einer Länge von der Koordinatenmitte und eine Richtung der Drehunwucht entspricht einer Phase. Dann wird ein Wert, der durch Dividieren einer Größe des synthetisierten Vektors durch die Anzahl an Proben berechnet wird, als Durchschnittswert der Drehunwuchtbeträge festgelegt.
  • Bei Schritt S10 werden Zentrierbohrungspositionen, die den in Schritt S9 berechneten Durchschnittswert der Drehunwuchtbeträge null werden lassen, berechnet. Die Zentrierbohrungspositionen werden als spanende Bearbeitungspositionen für Zentrierbohrungen für alle Kurbelwellen C, die zu der Charge L gehören, in der die Proben Sp enthalten sind, festgelegt (Schritt zum Festlegen von Positionen zum spanenden Bearbeiten von Zentrierbohrungen).
  • Bei Schritt S11 werden die in Schritt S10 festgelegten Positionen zum spanenden Bearbeiten von Zentrierbohrungen in Verbindung mit Identifzierungsangaben der Charge L in der Datenbank 300 gespeichert (Schritt zum Speichern von Positionen zum spanenden Bearbeiten von Zentrierbohrungen).
  • Bei Schritt S12 werden Chargenangaben, die die Identifizierungsangaben der Charge L und eine Typbezeichnung der Kurbelwelle C umfassen, durch die Einrichtung zum Aufbringen von Chargenangaben 400 auf allen Kurbelwellen(C)-Rohlingen aufgebracht. In dieser Ausführungsform werden Zeichen, etwa Ziffern und/oder Buchstaben, die die Chargenangaben darstellen, aufgebracht. Als Alternative zu Zeichen können zum Beispiel ein Strichcode, ein zweidimensionaler Code oder dergleichen aufgebracht werden.
  • Bei Schritt S13 werden bei jedem der Kurbelwellen(C)-Rohlinge die Chargenangaben aus dem aufgebrachten Inhalt ausgelesen. Im Einzelnen wird von einer Bildaufnahmevorrichtung, etwa einer CCD-Kamera, die in der Station zum spanenden Bearbeiten St3 vorgesehen ist, ein Bild eines beschrifteten Abschnitts jedes der Kurbelwellen(C)-Rohlinge erfasst. Erfasste Bilddaten werden einer vorgegebenen Bildverarbeitung unterzogen. Dann werden durch eine vorbekannte Mustervergleichsverarbeitung aufgebrachte Zeichen automatisch erkannt.
  • In dem Fall, da ein Strichcode oder ein zweidimensionaler Code aufgebracht ist, kann er mithilfe eines dedizierten Codelesegeräts gelesen werden. In dem Fall, da Zeichen aufgebracht sind, können diese ferner von einem Bediener abgelesen werden.
  • Bei Schritt S14 liest die Einrichtung zum Lesen von Zentrierbohrungsangaben 500 beruhend auf den in Schritt S13 gelesenen Chargenangaben aus der Datenbank 300 die spanenden Bearbeitungspositionen für die Zentrierbohrungen für die Charge L, zu der die Kurbelwellen(C)-Rohlinge gehören.
  • In dem Fall, da die Chargenangaben von einem Bediener abgelesen werden, kann der Bediener die Chargenangaben mit Hilfe einer Eingabevorrichtung, etwa einer Tastatur, in die Einrichtung zum Lesen von Zentrierbohrungsangaben 500 eingeben.
  • Bei Schritt S15 stellt die Einrichtung zum spanenden Bearbeiten von Zentrierbohrungen 600 in jedem der Kurbelwellen(C)-Rohlinge an den jeweiligen spanenden Bearbeitungspositionen von Zentrierbohrungen Zentrierbohrungen H her (spanender Bearbeitungsschritt).
  • Durch die vorstehenden Schritte S1 bis S15 werden die Zentrierbohrungen in jedem der Kurbelwellen(C)-Rohlinge spanend bearbeitet. Anschließend werden die Kurbelwellen(C)-Rohlinge mit den darin spanend bearbeiteten Zentrierbohrungen zu dem spanenden Hauptbearbeitungsschritt befördert.
  • (Chargenzusammenstellschritt)
  • Der Chargenzusammenstellschritt in Schritt S1 wird näher beschrieben.
  • Wie vorstehend erwähnt wird bei dieser Ausführungsform eine Gesenkfehlausrichtungsberichtigung durchgeführt, wenn der Drehunwuchtbetrag den zulässigen Bereich übersteigt. Die Gesenkfehlausrichtungsberichtigung wird entsprechend vorgenommen, um einen Steuerparameterkennlinienwert des hergestellten Kurbelwellen(C)-Rohlings in den vorab festgelegten zulässigen Bereich, d. h. einen Bereich, der durch die Unwucht korrigierende spanende Bearbeitung korrigierbar ist, fallen zu lassen. In Verbindung mit der Gesenkfehlausrichtungsberichtigung wird eine Charge für mehrere Kurbelwellen(C)-Rohlinge, die nach der Gesenkfehlausrichtungsberichtigung erzeugt werden, erneuert. Wie vorstehend erwähnt wird ferner in dieser Ausführungsform in Verbindung mit einem Gesenkaustausch eine Charge für mehrere Kurbelwellen(C)-Rohlinge, die nach dem Gesenkaustausch hergestellt werden, erneuert. Wie vorstehend werden in dieser Ausführungsform mehrere Kurbelwellen(C)-Rohlinge, die innerhalb eines Zeitraums hergestellt werden, in dem die Gesenkbaugruppe weder berichtigt noch ausgetauscht wird, als gleiche Charge zusammengestellt.
  • Einzelheiten der Gesenkfehlausrichtungsberichtigung beruhend auf dem Steuerparameterkennlinienwert werden mit Hilfe von 4 beschrieben.
  • Die horizontale Achse von 4 stellt einen Produktionsfluss der Kurbelwellen(C)-Rohlinge dar, wobei das Produktionsdatum hin zu einer rechten Seite der horizontalen Achse aktueller wird. Die vertikale Achse von 4 stellt den Steuerparameterkennlinienwert des hergestellten Kurbelwellen(C)-Rohlings dar. In dem in 4 gezeigten Beispiel ist der Steuerparameterkennlinienwert ein Wert, der zusammen mit einer Zunahme des Gesenkfehlausrichtungsbetrags, etwa einem Wellenverzugbetrag des Kurbelwellen(C)-Rohlings, allmählich größer wird.
  • Wie in 4 gezeigt nimmt der Steuerparameterkennlinienwert zusammen mit einer Zunahme der Anzahl hergestellter Kurbelwellen(C)-Rohlinge allmählich zu. Dadurch nimmt eine Fehlausrichtung zwischen dem oberen und unteren Gesenk mit einer Zunahme des Produktionsvolumens allmählich zu.
  • Jedes Mal, da eine vorbestimmte Anzahl an Kurbelwellen(C)-Rohlingen hergestellt wird, wird einer der letzten der Kurbelwellen(C)-Rohlinge als Probe Sp entnommen. Ferner wird, wenn der Steuerparameterkennlinienwert der Probe Sp einem oberen Grenzwert nahekommt, eine Gesenkfehlausrichtungsberichtigung vorgenommen.
  • In dem in 4 gezeigten Beispiel erreicht der Steuerparameterkennlinienwert einer Probe Sp4 zunächst einen Wert nahe dem oberen Grenzwert, so dass direkt nach Herstellung der Probe Sp4 eine erste Gesenkfehlausrichtungsberichtigung vorgenommen wird. Dadurch werden mehrere Kurbelwellen(C)-Rohlinge, die bis zur Entnahme der Probe Sp4 (einschließlich der Probe Sp4) erzeugt wurden, als gemeinsame Charge L1 zusammengestellt. Infolge der Gesenkfehlausrichtungsberichtigung wird der Steuerparameterkennlinienwert eines Kurbelwellen(C)-Rohlings direkt nach der Gesenkfehlausrichtungsberichtigung adäquater. In dem in 4 gezeigten Beispiel wird der Steuerparameterkennlinienwert der Probe Sp hinreichend klein. Mehrere Kurbelwellen(C)-Rohlinge, die nach der ersten Gesenkfehlausrichtungsberichtigung erzeugt werden, werden als neue Charge L2 zusammengestellt.
  • Nach der ersten Gesenkfehlausrichtungsberichtigung wird die Herstellung eines Kurbelwellen(C)-Rohlings weiter fortgesetzt, so dass ein Gesenkfehlausrichtungsbetrag wieder allmählich zunimmt. In dem in 4 gezeigten Beispiel erreicht der Steuerparameterkennlinienwert einer Probe Sp8 als Nächstes einen Wert nahe dem oberen Grenzwert, so dass eine zweite Gesenkfehlausrichtungsberichtigung direkt nach Herstellung der Probe Sp8 vorgenommen wird. Dadurch werden mehrere Kurbelwellen(C)-Rohlinge, die nach der Probe SP4 bis zur Entnahme der Probe Sp8 hergestellt wurden, als Charge L2 zusammengestellt.
  • Wie vorstehend werden bei dieser Ausführungsform die Gesenkfehlausrichtungsberichtigung und die Chargenerneuerung ebenfalls abhängig von dem Steuerparameterkennlinienwert vorgenommen.
  • Wie vorstehend erwähnt wird bei dieser Ausführungsform die Charge L ebenfalls erneuert, wenn die Gesenkbaugruppe erneuert oder ausgetauscht wird. Wenn bei dieser Ausführungsform eine Summe von Kurbelwellen(C)-Rohlingen, die mithilfe einer bestimmten Gesenkbaugruppe hergestellt wurden, eine vorab festgelegte Maximalanzahl erreicht, wird die Gesenkbaugruppe gegen eine neue ausgetauscht. In dem in 4 gezeigten Beispiel werden daher bei Erreichen eines Zeitpunkts für einen Gesenkaustausch mehrere Kurbelwellen(C)-Rohlinge, die innerhalb eines Zeitraums kurz nach der zweiten Gesenkfehlausrichtungsberichtigung bis zum Gesenkaustausch hergestellt wurden, als gleiche Charge L3 zusammengestellt, auch wenn der Steuerparameterkennlinienwert einer Probe Sp11 verglichen mit dem oberen Grenzwert hinreichend klein ist. Dann werden mehrere Kurbelwellen(C)-Rohlinge, die nach dem Gesenkaustausch hergestellt wurden, als neue Charge zusammengestellt.
  • G1, G2 und G3 von 4 bezeichnen jeweils einen Satz von Proben Sp1 bis Sp4, einen Satz von Sp5 bis Sp8 und einen Satz von Sp9 bis Sp11 in den Chargen L1, L2, L3.
  • (Schritt zum Messen einer dreidimensionalen Form, Schritt zum Festlegen von Positionen von temporären Zentrierbohrungen)
  • Unter Bezug auf 3 werden der Schritt zum Messen einer dreidimensionalen Form und der Schritt zum Festlegen von Positionen von temporären Zentrierbohrungen in den Schritten S2 und S3 eigens beschrieben.
  • 5 ist eine schematische Seitenansicht der Kurbelwelle C in dieser Ausführungsform.
  • Wie in 5 gezeigt ist, ist die Kurbelwelle C in dieser Ausführungsform eine in einem Vierzylindermotor einbaubare Kurbelwelle. Die Kurbelwelle C umfasst vorrangig Kurbelstiftabschnitte (nachstehend als ”Stiftabschnitte” bezeichnet) P1 bis P4, erste bis fünfte Kurbelzapfenabschnitte (nachstehend als ”Zapfenabschnitte” bezeichnet) J1 bis J5 und mehrere Kurbelarmabschnitte (nachstehend als ”Armabschnitte” bezeichnet) Ca sowie mehrere Gegengewichtabschnitte Cw, die sich jeweils von einem jeweiligen der Armabschnitte Ca erstrecken. Jeder der Stiftabschnitte P1 bis P4 lagert drehbar eine jeweilige von vier Pleuelstangen (nicht gezeigt), die mit jeweiligen Kolben (nicht gezeigt) verbunden sind, die den vier Zylindern entsprechen. Jeder der Zapfenabschnitte J1 bis J5 ist um die gleiche Achse wie die Kurbelwelle C drehbar. Die Kurbelarmabschnitte Ca koppeln zwischen benachbarten der Stiftabschnitte P1 bis P4 und den Zapfenabschnitten J1 bis J5.
  • Die Kurbelwelle C wird zum Beispiel mithilfe eines nicht wärmebehandelten Stahls zum Heißschmieden, wie etwa SMn 438, gebildet.
  • Wie vorstehend erwähnt werden vier Punkte an einer Außenumfangsfläche jedes der ersten und fünften Zapfenabschnitte J1, J5 bei jeder Probe Sp durch die Einrichtung zum Messen einer dreidimensionalen Form 100 gemessen, und eine Mittenposition eines durch die vier Punkte tretenden Kreises wird für jeden der ersten Zapfenabschnitte J1, J5 berechnet. Dann werden zwei Schnittpunkte zwischen einer Achse, die durch die zwei Mittenpositionen verläuft, und jeweiligen gegenüberliegenden Randflächen der Kurbellwelle C als temporäre Zentrierbohrungen Ht1, Ht2 für jede Probe Sp festgelegt.
  • Wie vorstehend erwähnt werden ferner vier Punkte an einer Außenumfangsfläche des ersten Stiftabschnitts P1 in jeder Probe Sp durch die Einrichtung zum Messen einer dreidimensionalen Form 100 gemessen und eine Mittenposition eines Kreises, der durch die vier Punkte verläuft, wird berechnet. Dann wird eine Richtung einer Linie, die senkrecht zu einer temporären Mittenachse ist, die durch die temporären Zentrierbohrungen Ht1, Ht2 tritt, und mit der Mittenposition verbunden ist, als Bezugsphase einer Drehunwucht in jeder Probe Sp festgelegt.
  • (Gesenkfehlausrichtungsberichtigungsschritt)
  • Unter Bezug auf 6 wird der Gesenkfehlausrichtungsberichtigungsschritt in Schritt S8 näher beschrieben.
  • Die Schmiedegesenkbaugruppe in dieser Ausführungsform ist eine so genannte ”Dreifachschmiedegesenkbaugruppe”, die ein Paar von oberen und unteren Gesenken umfasst, wobei sowohl das obere Gesenk als auch das untere Gesenk K drei Gesenkelemente umfasst, die in der Reihenfolge des Prozessablaufs angeordnet sind. 6 ist eine schematische Draufsicht auf das untere Gesenk K.
  • Das untere Gesenk K ist bezüglich des oberen Gesenks horizontal fixiert und umfasst vorrangig einen Rahmenkorpus F, drei Gesenkelemente M1 bis M3, sechs Berichtigungsbauteile A1 bis A6 und vier Pressbauteile W1 bis W4. Der Rahmenkorpus F ist in einer Auf-/Abwärtsrichtung hin- und herbewegbar. Jedes der Gesenkelemente M1 bis M3 und die Berichtigungsbauteile A1 bis A6 sind austauschbar. Die drei Gesenkelemente M1 bis M3 bilden eine Dreiergruppe, die in der Reihenfolge des Prozessablaufs angeordnet sind. In die Gesenkelemente M1, M2, M3 wird in dieser Reihenfolge ein stabförmiges Schmiedematerial eingeführt und zu Kurbelwellen(C)-Rohlingen geformt.
  • Jedes der Berichtigungsbauteile A1 bis A6 ist ein plattenförmiges Bauteil mit einer bestimmten Dicke. Jedes der Berichtigungsbauteile A1 bis A6 wird aus mehreren Arten von vorläufig erzeugten plattenförmigen Bauteilen mit unterschiedlichen Plattendicken geeignet gewählt und verwendet. Die Pressbauteile W1 bis W4 können die Gesenkelemente M1 bis M3 in jeweilige Pfeilrichtungen von 4 pressen. Jedes der Pressbauteile W1 bis W4 besteht aus einem Paar von keilförmigen Bauteilen und kann ein zugeordnetes der Gesenkelemente M1 bis M3 durch eine Keilwirkung pressen.
  • Das Gesenkelement M1 ist fixiert, während es von dem Pressbauteil W1 durch das Berichtigungsbauteil A1 gegen eine Innenwandfläche des Rahmenkorpus F (in 6 nach oben) gepresst wird. Analog sind die Gesenkelemente M2, M3 fixiert, während sie jeweils von den Pressbauteilen W2, W3 durch die Berichtigungsbauteile A2, A3 gegen die Innenwandfläche des Rahmenkorpus F (in 6 nach oben) gepresst werden.
  • Das Berichtigungsbauteil A4 wird zwischen dem Gesenkelement M1 und der Innenwandfläche des Rahmenkorpus F eingespannt. Das Berichtigungsbauteil A6 wird zwischen dem Gesenkelement M1 und dem Gesenkelement M2 eingespannt. Das Berichtigungsbauteil A6 wird zwischen dem Gesenkelement M2 und dem Gesenkelement M3 eingespannt. Die Gesenkelemente M1 bis M3 und die Berichtigungsbauteile A4 bis A6 sind fixiert, während sie durch das Pressmittel W4 kollektiv gegen die Innenwandfläche des Rahmenkorpus F (in 6 nach links) gepresst werden.
  • Die Gesenkfehlausrichtungsberichtigung wird durch Austauschen einiger der Berichtigungsbauteile A1 bis A6 mit solchen, die hinsichtlich der Dicke geändert sind, vorgenommen. In dem Fall, da zum Beispiel nur das Gesenkelement M1 von einer ordnungsgemäßen Position um einen vorgegebenen Wert nach links verlagert wird, wird das Berichtigungsbauteil A3 durch ein solches ausgetauscht, das eine um einen bestimmten Wert vergrößerte Plattendicke aufweist, und das Berichtigungsbauteil A5 wird durch ein solches ausgetauscht, das eine um den bestimmten Wert reduzierte Plattendicke aufweist. Dies ermöglicht es, dass nur das Gesenkelement M1 zu der ordnungsgemäßen Position berichtigt wird.
  • Wie vorstehend werden die Gesenkelemente M1 bis M3 an einer horizontalen Ebene durch Austauschen eines oder mehrerer der Berichtigungsbauteile A1 bis A6 zu jeweiligen ordnungsgemäßen Positionen berichtigt. Die Gesenkfehlausrichtungsberichtigung kann so vorgenommen werden, dass das obere Gesenk und das untere Gesenk K zu der gleichen Struktur ausgebildet werden und eine Position des oberen Gesenks zusätzlich zu dem unteren Gesenk K berichtigt wird. Alternativ kann nur das obere Gesenk berichtigt werden.
  • (Unwuchtbetragberechnungsschritt, Durchschnittswertberechnungsschritt, Schritt zum Festlegen von Positionen zum spanenden Bearbeiten von Zentrierbohrungen)
  • Unter Bezug auf 7 (7A bis 7D) wird ein Unwuchtbetragberechnungsschritt zu dem Schritt zum Festlegen von Positionen zum spanenden Bearbeiten von Zentrierbohrungen in den Schritten S4 bis S10 näher beschrieben.
  • Jede von 7 und 8 (8A und 8B) zeigt jeweilige Drehunwuchtbeträge in den Proben Sp1 bis Sp11, die in 4 gezeigt sind, an einem Polarkoordinatengraph mittels schwarzer Kreise. In 7 und 8 sind Punkte der Proben Sp in der gleichen Charge L (Probensätze G1 bis G3) eingekreist.
  • In 7 und 8 zeigt ein Radius eines gestrichelten Kreises eine Größenordnung (Einheit: g·cm) einer Drehunwucht und eine Richtung bezüglich einer Mitte des Kreises an, d. h. eine Mitte jedes Graphen zeigt eine Drehunwuchtphase an. Ferner zeigt ein schraffierter Bereich einen zulässigen Bereich des Drehunwuchtbetrags an, der durch die eine Unwucht korrigierende spanende Bearbeitung korrigierbar ist.
  • Wie vorstehend erwähnt wird beruhend auf Messdaten einer dreidimensionalen Form zu jeder der Proben Sp1 bis Sp11 eine virtuelle Endform jeder der Proben Sp1 bis Sp11, die unter der Annahme zu erhalten ist, dass das spanende Hauptbearbeiten auf der Grundlage der temporären Zentrierbohrungen Ht durchgeführt wird, simuliert.
  • Wie vorstehend erwähnt wird ein Unterschied zwischen der virtuellen Endform jeder der Proben Sp1 bis Sp11, die durch die Simulation erhalten werden, d. h. virtuelle dreidimensionale Daten, und einer Konstruktionsendform der Kurbelwelle C, die vorab in der Datenbank 300 gespeichert ist (dreidimensionale Konstruktionsdaten), berechnet. Dann wird beruhend auf dem berechneten Formunterschied ein Drehunwuchtbetrag bei jeder der Proben Sp1 bis Sp11 berechnet.
  • In 7A werden die berechneten Drehunwuchtbeträge bei allen Proben Sp1 bis Sp11 dargestellt. Wie in 7A gezeigt sind die Drehunwuchtbeträge bei den Probensätzen G1 bis G3 der Chargen L1 bis L3 gestreut.
  • Bezüglich jeder der Chargen L1 bis L3 wird ermittelt, ob die Drehunwuchtbeträge bei den Proben Sp in den zulässigen Bereich fallen oder nicht. In 7A zum Beispiel wird, wenn die schwarzen Kreise in dem Probensatz G1 in den schraffierten Bereich fallen, ermittelt, dass die Drehunwuchtbeträge bei den Proben Sp in den zulässigen Bereich fallen.
  • Dann wird bezüglich jeder der Chargen L1 bis L3 ein Durchschnitt der Drehunwuchtbeträge bei den Proben Sp berechnet.
  • Diese Berechnung wird durch Heranziehen der Charge L1 als Beispiel näher beschrieben. Zunächst werden in 7A Vektoren, die sich von der Mitte des Graphen zu jeweiligen schwarzen Punkten erstrecken, die Drehunwuchtbeträge in den Proben Sp1 bis Sp4 anzeigen, synthetisiert. Es wird eine Größenordnung des synthetisierten Vektors berechnet. Ein durch Dividieren der berechneten Größenordnung des synthetisierten Vektors durch die Anzahl der Proben (in der Charge L1 ist die Anzahl der Proben vier) berechneter Wert wird als Durchschnittswert der Drehunwuchtbeträge bei den Proben Sp der Charge L1 festgelegt.
  • Dann wird eine Position, die sich in der gleichen Richtung wie die des synthetisierten Vektors befindet und um einen Abstand (von der Mitte des Graphen) entfernt ist, der dem vorstehenden Durchschnittswert entspricht, als Durchschnittswert der Drehunwuchtbeträge in den Proben Sp der Charge L1 festgelegt, d. h. als Durchschnittswert der Drehunwuchtbeträge.
  • Dann werden Positionen der Zentrierbohrungen H korrigiert, um den berechneten Durchschnittswert der Drehunwuchtbeträge null werden zu lassen, d. h. um an einer Koordinatenmitte aufgetragen zu werden. Im Einzelnen wird jede der temporären Zentrierbohrungen Ht in der Position so korrigiert, dass sie von ihrer ursprünglichen Position um den Durchschnittswert der Drehunwuchtbeträge verlagert wird (durchschnittliche Position der Drehunwucht). Dann werden die korrigierten Positionen der Zentrierbohrungen H als Positionen zum spanenden Bearbeiten der Zentrierbohrungen für jeden von mehreren Kurbelwellen(C)-Rohlingen, die zu einer der Chargen L gehören, festgelegt.
  • Im Einzelnen werden bei der Charge L1 Positionen der temporären Zentrierbohrungen Ht verschoben, um es einem Durchschnittswert der Drehunwuchtbeträge (Durchschnittsposition der Drehunwucht) in dem Probensatz G1 (Probe Sp1 bis SP4) zu ermöglichen, sich hin zu der Koordinatenmitte zu bewegen, wie in 7B gezeigt ist. Die verlagerten Positionen der temporären Zentrierbohrungen Ht werden für jeden von mehreren Kurbelwellen(C)-Rohlingen, die zu der Charge L1 gehören, als Positionen zum spanenden Bearbeiten von Zentrierbohrungen (H) festgelegt.
  • Bezüglich der Probensätze G2, G3 der Charge L2, L3 werden analog wie in 7C und 7D gezeigt Positionen zum spanenden Bearbeiten von Zentrierbohrungen (H) für jeden von mehreren Kurbelwellen(C)-Rohlingen, die zu jeder der Chargen L2, L3 gehören, so festgelegt, dass es einer Durchschnittsposition der Drehunwucht ermöglicht wird, sich hin zu einer Mitte jedes der Graphen zu bewegen.
  • Wie vorstehend wird bei dieser Ausführungsform jedes Mal, da eine Gesenkfehlausrichtungsberichtigung oder ein Gesenkaustausch vorgenommen wird, eine Charge erneuert und spanende Bearbeitungspositionen für Zentrierbohrungen H einer Kurbelwelle H werden auf chargenweiser Grundlage festgelegt.
  • Somit ist es möglich, einen Schwankungsbereich von Drehunwuchtbeträgen bei mehreren Kurbelwellen(C)-Rohlingen in der gleichen Charge einzuengen.
  • Unter der Annahme, dass die Charge L nur gewechselt wird, wenn ein Gesenkaustausch vorgenommen wird, werden im Einzelnen in dem in 4 gezeigten Beispiel die Proben Sp1 bis Sp11 als Probensatz G der gleichen Charge zusammengestellt. Somit schwanken Drehunwuchtbeträge in dem Probensatz G der Charge L breit (werden gestreut), wie in 8A gezeigt ist. Selbst wenn die Positionen der temporären Zentrierbohrungen Ht geeignet verschoben werden, um es einer Durchschnittsposition der Drehunwuchten in dem Probensatz G zu ermöglichen, sich hin zu einer Koordinatenmitte zu bewegen, variieren daher die Drehunwuchtbeträge in den Proben Sp1 bis Sp11 immer noch breit (innerhalb eines Radius von etwa R1 g·cm), wie in 8B gezeigt ist. Ein in 8A gezeigter Bereich von Drehunwuchtbeträgen ist größer als ein Bereich einer Region von Drehunwuchtbeträgen, die jeweils in 7B bis 7D gezeigt sind. Bei dieser Ausführungsform, bei der wie vorstehend bei jeder Gesenkfehlausrichtungsberichtigung eine Charge erneuert wird und Zentrierbohrungen auf chargenweiser Basis festgelegt werden, wird ein Schwankungsbereich der Drehunwuchtbeträge verglichen mit dem Fall, da eine Charge bei jedem Gesenkaustausch erneuert wird, verschmälert.
  • Bei dieser Ausführungsform werden ferner die Positionen zum spanenden Bearbeiten von Zentrierbohrungen bei jeder Gesenkfehlausrichtungsberichtigung neu (auf chargenweiser Basis) festgelegt, so dass ein Schwankungsbereich eines Unwuchtbetrags in mehreren Kurbelwellen C pro Charge L verschmälert wird. Somit ist es möglich, eine Größe von Gegengewichtabschnitten Cw als Berichtigungsmarge, die in der Kurbelwelle C vorläufig vorgesehen wird, zum Ausführen einer eine Unwucht korrigierenden spanenden Bearbeitung zu reduzieren, wodurch eine Gewichtsreduktion der Kurbelwelle C erreicht wird.
  • In dieser Ausführungsform werden nur die Proben Sp unter den Kurbelwellen C der Messung einer dreidimensionalen Form und der Simulation unterzogen. Somit ist es möglich, verglichen mit dem Fall, bei dem alle Kurbelwellen(C)-Rohlinge der Messung einer dreidimensionalen Form und der Simulation unterzogen werden, einen Aufwand für den Betrieb auf einem niedrigen Niveau zu halten. Dies verbessert die Produktivität der Kurbelwelle C.
  • Bei dieser Ausführungsform werden die spanenden Bearbeitungspositionen der Zentrierbohrungen in einer Datenbank DB verbunden mit Identifizierungsangaben jeder Charge L gespeichert. Dann werden bei dem spanenden Bearbeitungsschritt der Zentrierbohrungen beruhend auf den Identifizierungsangaben einer der Chargen L, zu der eine Kurbelwelle C gehört, die einer spanenden Bearbeitung für Zentrierbohrungen H unterzogen werden soll, die für die Charge L festgelegte spanenden Bearbeitungspositionen der Zentrierbohrungen aus der Datenbank DB ausgelesen. Somit ist es möglich, den spanenden Bearbeitungsschritt der Zentrierbohrungen zu automatisieren.
  • Auch wenn die vorstehende Ausführungsform beruhend auf einem Beispiel beschrieben wurde, bei dem eine Kurbelwelle C als geschmiedeter Drehkörper genutzt wird, kann die vorliegende Erfindung bei einem Produktionssystem zusätzlich zu der Kurbelwelle C für jede andere Drehkomponente genutzt werden, die durch Schmieden erzeugt werden soll. Ferner ist ein betreffendes technisches Gebiet nicht auf das technische Gebiet der Herstellung eines Fahrzeugmotors beschränkt.
  • Es versteht sich, dass die vorliegende Erfindung nicht auf die beispielhafte Ausführungsform beschränkt ist, sondern dass verschiedene Änderungen und Abwandlungen daran vorgenommen werden können, ohne vom Wesen und Schutzumfang derselben, wie in den beigefügten Ansprüchen dargelegt, abzuweichen.

Claims (7)

  1. Verfahren zum spanenden Bearbeiten von Zentrierbohrungen in einem geschmiedeten Drehkörper, hergestellt unter Verwenden einer Schmiedegesenkbaugruppe, welches umfasst: einen Chargenzusammenstellschritt des Zusammenstellens von mehreren der geschmiedeten Drehkörper, die innerhalb eines Zeitraums nach einer Gesenkfehlausrichtungsberichtigung für die Schmiedegesenkbaugruppe bis zu einer nächsten Gesenkfehlausrichtungsberichtigung für die Schmiedegesenkbaugruppe geschmiedet werden, als eine gleiche einer Folge von Schmiedechargen; einen Schritt zum Messen einer dreidimensionalen Form zum Entnehmen von zwei oder mehr der geschmiedeten Drehkörper aus jeder der Schmiedechargen als Proben und Messen einer dreidimensionalen Form jeder der Proben, um Messdaten einer dreidimensionalen Form zu erhalten, die ein Ergebnis der Messung sind; einen Schritt des Festlegens von Positionen von temporären Zentrierbohrungen zum Festlegen von Positionen von temporären Zentrierbohrungen für jede der Proben beruhend auf den Messdaten einer dreidimensionalen Form; einen Unwuchtbetragberechnungsschritt zum Berechnen eines Drehunwuchtbetrags bei einer Endform jeder der Proben, nachdem diese einer Simulation einer bestimmten spanenden Bearbeitung auf der Grundlage der temporären Zentrierbohrungen unterzogen wurden, beruhend auf den Messdaten einer dreidimensionalen Form jeder der Proben und Konstruktionsdaten einer dreidimensionalen Form einer vorab festgelegten Konstruktionsendform des geschmiedeten Drehkörpers; einen Ermittlungsschritt zum Ermitteln, ob der Drehunwuchtbetrag bei jeder der Proben in einen vorab festgelegten zulässigen Bereich fällt oder nicht; einen Durchschnittwertberechnungsschritt zum Berechnen eines Durchschnittswerts der Drehunwuchtbeträge in allen Proben der Schmiedecharge für jede der Schmiedechargen, bei denen die Drehunwuchtbeträge bei allen Proben innerhalb des zulässigen Bereichs ermittelt werden; einen Schritt des Festlegens von spanenden Bearbeitungspositionen für Zentrierbohrungen zum Berechnen von Zentrierbohrungspositionen, die einen Durchschnittswert der Drehunwuchtbeträge null werden lassen, und Festlegen der berechneten Zentrierbohrungspositionen als spanende Bearbeitungspositionen für Zentrierbohrungen für alle die geschmiedeten Drehkörper, die in der Schmiedecharge enthalten sind, zu der die bei der Berechnung verwendeten Proben gehören; und während des spanenden Bearbeitens eines bestimmten geschmiedeten Drehkörpers einen spanenden Bearbeitungsschritt für Zentrierbohrungen zum spanenden Bearbeiten von Zentrierbohrungen in dem bestimmten geschmiedeten Drehkörper an den spanenden Bearbeitungspositionen für Zentrierbohrungen, die für eine der Schmiedecharge festgelegt sind, zu der der bestimmte geschmiedete Drehkörper gehört.
  2. Verfahren nach Anspruch 1, welches weiterhin einen Schritt des Speicherns von spanenden Bearbeitungspositionen für Zentrierbohrungen zum Speichern der spanenden Bearbeitungspositionen für Zentrierbohrungen, die in dem Schritt des Festlegens von spanenden Bearbeitungspositionen für Zentrierbohrungen festgelegt sind, in einer Speichervorrichtung in Verbindung mit Identifizierungsangaben über jede der Schmiedechargen nach dem Schritt des Festlegens von spanenden Bearbeitungspositionen für Zentrierbohrungen und vor dem Schritt des spanenden Bearbeitens von Zentrierbohrungen umfasst, wobei der Schritt des spanenden Bearbeitens von Zentrierbohrungen beruhend auf den Identifizierungsangaben zu der Schmiedecharge, zu der der bestimmte geschmiedete Drehkörper gehört, das Auslesen der spanenden Bearbeitungspositionen für Zentrierbohrungen für den bestimmten geschmiedeten Drehkörper aus der Speichervorrichtung umfasst.
  3. Verfahren nach Anspruch 1 oder 2, wobei jeder der geschmiedeten Drehkörper eine Kurbelwelle eines Motors ist.
  4. Verfahren nach einem der Ansprüche 1 bis 3, wobei der Chargenzusammenstellschritt bei Austausch der Schmiedegesenkbaugruppe das Zusammenstellen einer Schmiedecharge der geschmiedeten Drehkörper, die nach dem Austausch hergestellt werden, als andere Schmiedecharge als die der geschmiedeten Drehkörper, die vor dem Austausch hergestellt wurden, umfasst.
  5. System zum spanenden Bearbeiten von Zentrierbohrungen in einem geschmiedeten Drehkörper, hergestellt unter Verwenden einer Schmiedegesenkbaugruppe, welches umfasst: eine Vorrichtung zum Messen einer dreidimensionalen Form, die ausgelegt ist, um als Proben zwei oder mehr von mehreren der geschmiedeten Drehkörper zu entnehmen, die innerhalb eines Zeitraums nach einer Gesenkfehlausrichtungsberichtigung für die Schmiedegesenkbaugruppe bis zu einer nächsten Gesenkfehlausrichtungsberichtigung für die Schmiedegesenkbaugruppe geschmiedet werden und als eine gleiche einer Folge von Schmiedechargen zusammengestellt sind, und um eine dreidimensionale Form jeder der Proben zu messen, um Messdaten einer dreidimensionalen Form zu erhalten, die ein Ergebnis der Messung sind; eine Vorrichtung zum Festlegen von Positionen von temporären Zentrierbohrungen, die ausgelegt ist, um beruhend auf den Messdaten einer dreidimensionalen Form Positionen von temporären Zentrierbohrungen für jede der Proben festzulegen; eine Unwuchtbetragberechnungsvorrichtung, die ausgelegt ist, um beruhend auf den Messdaten einer dreidimensionalen Form zu jeder der Proben und Konstruktionsdaten einer dreidimensionalen Form zu einer vorab festgelegten Konstruktionsendform des geschmiedeten Drehkörpers einen Drehunwuchtbetrag in einer Endform jeder der Proben nach dem Durchlaufen einer Simulation einer bestimmten spanenden Bearbeitung auf der Grundlage der temporären Zentrierbohrungen zu berechnen; eine Ermittlungsvorrichtung, die ausgelegt ist, um zu ermitteln, ob ein Drehunwuchtbetrag in jeder der Proben in einen vorab festgelegten zulässigen Bereich fällt oder nicht; eine Durchschnittswertberechnungsvorrichtung, die ausgelegt ist, um für jede der Schmiedechargen, bei der die Drehunwuchtbeträge bei allen Proben in den zulässigen Bereich fallend ermittelt werden, einen Durchschnittswert der Drehunwuchtbeträge bei allen Proben der Schmiedecharge zu berechnen; eine Vorrichtung zum Festlegen von spanenden Bearbeitungspositionen für Zentrierbohrungen, die ausgelegt ist, um Zentrierbohrungspositionen zu berechnen, die den Durchschnittswert der Drehunwuchtbeträge null werden lassen, und um die berechneten Zentrierbohrungspositionen als spanende Bearbeitungspositionen für Zentrierbohrungen für alle geschmiedeten Drehkörper festzulegen, die in der Schmiedecharge enthalten sind, zu der die bei der Berechnung verwendeten Proben gehören; und eine Vorrichtung zur spanenden Bearbeitung von Zentrierbohrungen, die ausgelegt ist, um während der spanenden Bearbeitung eines bestimmten geschmiedeten Drehkörpers Zentrierbohrungen in dem bestimmten geschmiedeten Drehkörper an spanenden Bearbeitungspositionen für Zentrierbohrungen, die für eine der Schmiedechargen festgelegt sind, zu der der bestimmte geschmiedete Drehkörper gehört, spanend zu bearbeiten.
  6. System nach Anspruch 5, welches weiterhin eine Speichervorrichtung umfasst, die ausgelegt ist, um darin die spanenden Bearbeitungspositionen für Zentrierbohrungen, die von der Vorrichtung zum Festlegen von spanenden Bearbeitungspositionen für Zentrierbohrungen festgelegt sind, in Verbindung mit Identifizierungsangaben zu jeder der Schmiedechargen zu speichern, wobei die Vorrichtung zum spanenden Bearbeiten von Zentrierbohrungen beruhend auf den Identifizierungsangaben der Schmiedecharge, zu der der bestimmte geschmiedete Drehkörper gehört, betreibbar ist, um die spanenden Bearbeitungspositionen für Zentrierbohrungen für den bestimmten geschmiedeten Drehkörper aus der Speichervorrichtung auszulesen.
  7. System nach Anspruch 5 oder 6, wobei jeder der geschmiedeten Drehkörper eine Kurbelwelle eines Motors ist.
DE112013004473.0T 2012-12-12 2013-12-10 Verfahren zum spanenden Ausbilden von Zentrierbohrungen eines geschmiedeten Drehkörpers und System zum spanenden Ausbilden von Zentrierbohrungen eines geschmiedeten Drehkörpers Expired - Fee Related DE112013004473B4 (de)

Applications Claiming Priority (3)

Application Number Priority Date Filing Date Title
JP2012271628A JP5910480B2 (ja) 2012-12-12 2012-12-12 鍛造回転体のセンタ穴の加工方法及びその加工システム
JP2012-271628 2012-12-12
PCT/JP2013/007243 WO2014091742A1 (ja) 2012-12-12 2013-12-10 鍛造回転体のセンタ穴の加工方法及び鍛造回転体のセンタ穴の加工システム

Publications (2)

Publication Number Publication Date
DE112013004473T5 true DE112013004473T5 (de) 2015-06-18
DE112013004473B4 DE112013004473B4 (de) 2019-02-07

Family

ID=50934050

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
DE112013004473.0T Expired - Fee Related DE112013004473B4 (de) 2012-12-12 2013-12-10 Verfahren zum spanenden Ausbilden von Zentrierbohrungen eines geschmiedeten Drehkörpers und System zum spanenden Ausbilden von Zentrierbohrungen eines geschmiedeten Drehkörpers

Country Status (6)

Country Link
US (1) US9539651B2 (de)
JP (1) JP5910480B2 (de)
CN (1) CN104854438B (de)
DE (1) DE112013004473B4 (de)
MX (1) MX351372B (de)
WO (1) WO2014091742A1 (de)

Families Citing this family (12)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
IN2015DN01994A (de) * 2012-09-07 2015-08-14 Nippon Steel & Sumitomo Metal Corp
US10047824B2 (en) * 2014-07-29 2018-08-14 Deere & Company Method for pre-balancing and machining a crankshaft based on a mass distribution method
US10161014B2 (en) * 2016-01-08 2018-12-25 Ford Motor Company Laser hardened crankshaft
CN106066639A (zh) * 2016-06-01 2016-11-02 上海辰竹仪表有限公司 产品制造/加工工位/工序建立/管理方法、系统、设备
DE102017107301B4 (de) * 2017-04-05 2019-01-24 Man Diesel & Turbo Se Vorrichtung und Verfahren zum Bearbeiten von Gegengewichtsbohrungen an einer Kurbelwelle einer Brennkraftmaschine
JP6797745B2 (ja) * 2017-05-02 2020-12-09 コマツNtc株式会社 センタ穴決定装置
US10821527B2 (en) 2018-10-03 2020-11-03 GM Global Technology Operations LLC Method of manufacturing a crankshaft
CN109341952A (zh) * 2018-10-09 2019-02-15 上海大众动力总成有限公司 一种提高发动机曲轴动平衡的动态调整中心孔位置度方法
JP7176940B2 (ja) * 2018-12-13 2022-11-22 トヨタ自動車株式会社 回転体のバランス修正方法
CN112008411A (zh) * 2019-05-31 2020-12-01 重庆西门雷森精密装备制造研究院有限公司 一种虚拟加工的曲轴几何定心加工工艺及装备
CN111191329A (zh) * 2020-01-03 2020-05-22 重庆大学 一种基于虚拟加工的曲轴质量定心方法
CN112224582B (zh) * 2020-12-10 2021-03-23 江苏金恒信息科技股份有限公司 一种应用于连铸的方坯贴标方法及装置

Family Cites Families (15)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JPS6186628A (ja) * 1984-10-03 1986-05-02 Shimadzu Corp 動つりあい試験機
JPH05172682A (ja) * 1991-12-24 1993-07-09 Aichi Steel Works Ltd クランクシャフトのアンバランス予測装置
JP3078119B2 (ja) 1992-07-16 2000-08-21 マツダ株式会社 クランクシャフトの製造方法
TW301619B (de) * 1994-10-07 1997-04-01 Toshiba Machine Co Ltd
US6842994B2 (en) * 2002-09-27 2005-01-18 University Of Wyoming Precision positioning device
CN2647476Y (zh) * 2003-07-03 2004-10-13 机科发展科技股份有限公司 曲轴中心孔修正机
JP4770542B2 (ja) * 2006-03-27 2011-09-14 日産自動車株式会社 回転体加工中心算出方法、回転体加工中心算出プログラム、および回転体加工中心算出装置
CN101161422A (zh) * 2006-10-09 2008-04-16 张啸东 曲轴两端面中心孔定位划线台及中心孔定位方法
JP4291849B2 (ja) * 2006-12-20 2009-07-08 パナソニック株式会社 三次元測定プローブ
KR101446637B1 (ko) 2007-08-01 2014-10-01 코마츠 엔티씨 가부시끼가이샤 처리 장치, 센터공 가공 시스템, 센터공의 위치 결정 프로그램이 기록된 컴퓨터로 판독 가능한 기록 매체 및 센터공의 위치 결정 방법
EP2460611B1 (de) * 2008-04-11 2013-10-02 Honda Motor Co., Ltd. Verfahren und Vorrichtung zum Bohren eines unrunden Lochs
JP5296444B2 (ja) * 2008-07-30 2013-09-25 コマツNtc株式会社 クランクシャフトのセンタ穴加工装置及び加工方法
JP2012086330A (ja) * 2010-10-22 2012-05-10 Komatsu Ntc Ltd センタリング方法及び装置
JP5870556B2 (ja) * 2011-08-31 2016-03-01 株式会社ジェイテクト サイドフェーススプラインの形状測定方法
JP6340323B2 (ja) * 2013-01-31 2018-06-06 コマツNtc株式会社 クランクシャフト加工システム及びクランクシャフト加工方法

Also Published As

Publication number Publication date
WO2014091742A1 (ja) 2014-06-19
JP2014113635A (ja) 2014-06-26
JP5910480B2 (ja) 2016-04-27
DE112013004473B4 (de) 2019-02-07
US20150231710A1 (en) 2015-08-20
MX2015003562A (es) 2015-06-22
US9539651B2 (en) 2017-01-10
CN104854438A (zh) 2015-08-19
CN104854438B (zh) 2017-07-18
MX351372B (es) 2017-10-12

Similar Documents

Publication Publication Date Title
DE112013004473B4 (de) Verfahren zum spanenden Ausbilden von Zentrierbohrungen eines geschmiedeten Drehkörpers und System zum spanenden Ausbilden von Zentrierbohrungen eines geschmiedeten Drehkörpers
DE102013100899B4 (de) Verfahren und Vorichtung zum Bestimmen einer Bearbeitungsachse
DE602004001816T2 (de) Verfahren zur Herstellung von Schmiedestücken bei Präzisions-Schmieden
EP0275876B1 (de) Verfahren und Vorrichtung zum Richten eines Werkstücks
EP0175803B1 (de) Verfahren zur Berücksichtigung von Lageungenauigkeiten sowie Vorrichtung hierzu
DE102010056616A1 (de) Verfahren zum Richtwalzen von Kurbelwellen
DE102018219347A1 (de) Rundheitsmessvorrichtung
DE102004009352A1 (de) Vorrichtung zum Herstellen einer Fertigkontur eines Werkstücks durch Schleifen und Verfahren dazu
DE102009016123A1 (de) Verfahren zum Bestimmen der Unwucht von Rotoren
DE102019115070A1 (de) Verfahren zur herstellung einer kurbelwelle
DE102011050654A1 (de) Verfahren zum Zentrieren und Anlage dafür
DE102017213060A1 (de) Computerimplementiertes Verfahren und Vorrichtung zum automatischen Generieren von gekennzeichneten Bilddaten und Analysevorrichtung zum Überprüfen eines Bauteils
WO2020083726A1 (de) Verfahren zum registrieren einer totalstation im bezugssystem eines cad-modells
DE102015216387A1 (de) Richtmaschine mit modular aufgebautem Wechselkassettensystem
EP2725320B1 (de) Verfahren zur Bestimmung des Verdrehwinkels von in ihrer Längsrichtung vorbewegten Rundprofilen in einer Walzstrasse
DE102020107128A1 (de) Verfahren zum Herstellen von härteverzugsoptimierten Kurbelwellen und härteverzugsoptimierte Kurbelwelle
DE102019113500B4 (de) Verfahren zum digitalen Wuchten eines Rotors
DE102019134355A1 (de) Installation von komponenten eines verbrennungsmotors unter verwendung von drahtlosen etiketten
DE3911930C2 (de)
DE69907368T2 (de) Werkzeugmaschine und verfahren einer solchen maschine zum herstellen von kurbelwellen
WO2020099219A2 (de) Verfahren zur vermessung der oberfläche von werkstücken
DE102023128976A1 (de) Verfahren zur Abschätzung der Unwuchtverteilung eines Rotors
EP2886810A1 (de) Verfahren zur Herstellung eines zylinderförmigen Bauteils
EP3637085B1 (de) Verfahren zum radialen ausrichten von radsätzen von schienenfahrzeugen
DE10202564A1 (de) Verfahren zum Fest- und Richtwalzen von Kurbelwellen

Legal Events

Date Code Title Description
R012 Request for examination validly filed
R016 Response to examination communication
R018 Grant decision by examination section/examining division
R084 Declaration of willingness to licence
R020 Patent grant now final
R119 Application deemed withdrawn, or ip right lapsed, due to non-payment of renewal fee