DE1652112C

DE1652112C - Device for machining bearing surfaces, in particular superfine machining, on crankshafts

Info

Publication number: DE1652112C
Authority: DE
Inventors: Auf Nichtnennung Antrag
Original assignee: Ernst Thielenhaus GmbH and Co KG
Current assignee: Ernst Thielenhaus GmbH and Co KG
Publication date: 1971-07-22

Description

Die Erfindung betrifft eine Vorrichtung zur Lager- Lagerzapfen voreilen, so d«jj '«J JgÄßf jJ[ flUohenbearbeitung, insbesondere Oberffachenfelnst- wefce das Abtragen ι^^Μ ^J^^X&n 3i bearbeitung, an Kurbelwellen mittels nicht umlaufen- Hch ist, auf keinen Γall ataein RwdwhMfen rot der Schleifwerkzeuge, bestehend aus Maschinengestell extremer Genauigkeit. Außerdem et bei einer dermit Einrichtung zur Einspannung der Kurbelwelle so- 5 artigen Zwangen» e lung fjjWj^JJJ _c?'^e wie Antrieb für die eingespannte Kurbel und aus am Werkzeuge schließlich auf ™^™Μ**ά\ΐΜοιη· Maschinengestell gelagertem und mit der Kurbelwelle gerichtet sind, wenn sie gegen den zu bearbeitenden pleuelartig bewegtem Werkzeughalter mit maulartiger Kurbelwellen-Lagerzapfen ^anlle8^e"; , The invention relates to a device for bearing journals are advanced, so d 'jj''J JgÄßf jJ [flUohenbearbeitung, in particular the removal Oberffachenfelnst- wefce ι ^ ^Μ ^ J ^^ X n 3i editing is on crankshafts by means of non umlaufen- Hch on No Γall ataein RwdwhMfen rot the grinding tools, consisting of machine frame of extreme accuracy. Moreover, et at a Dermit device for clamping the crankshaft so-5-like forced "s development fjjWj ^ JJJ _c? ' ^e like the drive for the clamped crank and from the tools finally on ™ ^ ™ Μ ** ά \ ΐΜοιη · machine frame mounted and aligned with the crankshaft when they rest against the tool holder with jaw-like crankshaft journals ^{that is moved} like a connecting rod to be machined 8 ^e ";,

Ausnehmung und drei darin nach Art eines Drei- Schließlich ist noch eine _ Vorrichtung zur Lagerbackenfutters angeordneten Werkzeugen mit gemein- »o flüchenbearbeitung von insbesondere Kurbelwollensamer Zwangszustellung. Lagerzapfen bekannt, bei der drei Werkzeuge nachRecess and three therein in the manner of a three Finally there is also a device for the bearing jaw chuck arranged tools with joint »o surface machining of, in particular, crank wool samplers Forced delivery. Bearing journals known for the three tools after

Es ist eine Schleifmaschine für Kurbelwellen be- Art eines Dreibackenfutters vorgesehen sind und kannt, bei der ein Schleifbackenpaar an einem der Zwangszustellung verwirklicht wird. Ba handelt sch kreisenden Kurbelzapfenbewegung folgenden schwing- bei dieser Konstruktion jedochι um.eine indirekte baren Arm angeordnet ist und die Schleifbackenpaare 15 Zwangszustellung für sämtliche drei werKzeuge, woin einer Mehrzahl, entsprechend der zu schleifenden, au eine Drehscheibe mit spiralenförmig verlaufenden bei der Einspannung kreisenden und nichtkreisenden FUhrungsnuten für die darin bzw. daran geführten Kurbel- oder Lagerzapfen angeordnet, an dem einen Werkzeuge verwirklicht wird. Indirekte Zwangszu-Ende eines Armes einstellbar sitzen, dessen anderes stellung aber läßt eine Rundbearbeitung von Kurbel-Ende an einen Lenker angeschlossen ist, der um eine ao wellen-Lagerzapfen mit extremer Genauigkeit unter feste Achse schwingbar ist, Diese Schleifmaschine Berücksichtigung der heute im Fahrzeugbau vorgearbeitet mit zwei Werkzeugen nach Art eines Zwei- gebenen Toleranzen praktisch nicht zu.
backenfutters. Die beiden Werkzeuge sind mecha- Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, eine nisch über eine Schere gekuppelt. Mit einer derar- Vorrichtung zur Lagerflächenbearbcitung, lnsbesontigen Vorrichtung kann man möglicherweise die »5 dere Oberflächenfeinstbearbeitung, an Kurbelwellen Lagerflächen von Kurbelwellen bearbeiten, man kann zu schaffen, die nicht nur zum Abtragen des Rauhig jedoch auf diese Weise nicht die Rundheit der Lager, keitsgebirges geeignet ist, sondern gleichzeiüg ein z. B. der zu bearbeitenden Kurbelzapfen verbessern. Rundschleifen von Kurbelwellen-Lagerzapfen im Das gelingt einerseits nicht, weil nur zwei Werkzeuge Sinne einer Kreisform mit extremer Genauigkeit geverwirklicht sind und zwei Werkzeuge keinen Kreis 30 währleistet.A grinding machine for crankshafts is provided and known in the form of a three-jaw chuck, in which a pair of grinding jaws is implemented on one of the forced infeed. Ba is a circling crank pin movement following swinging in this construction, however, an indirect bar arm is arranged and the pairs of grinding jaws 15 forced delivery for all three tools, where a majority, corresponding to the one to be ground, also revolves around a turntable with a spiral running during clamping and Non-circular guide grooves for the crank pins or bearing pins guided therein or on them, on which a tool is realized. Indirect forced-to-end of an arm can be set, but the other position allows a round machining of the crank end to be connected to a handlebar that can be swiveled around an ao shaft bearing pin with extreme accuracy under a fixed axis, this grinding machine taking into account the preprocessed in vehicle construction today with two tools in the manner of a two-given tolerance practically not to.
baking chucks. The two tools are mechanical. The object of the invention is to couple a niche using scissors. With such a device for machining of bearing surfaces, one can possibly machine the other superfine machining on crankshafts bearing surfaces of crankshafts, one can create which is not only suitable for removing the rough but in this way not the roundness of the bearings is, but at the same time a z. B. improve the crank pin to be machined. Cylindrical grinding of crankshaft journals in This does not succeed, on the one hand, because only two tools in the sense of a circular shape are implemented with extreme accuracy and two tools do not guarantee a circle.

definieren, das gilt andererseits auf Grund der Kupp- Diese Aufgabe löst die Erfindung bei einer Vor-define, on the other hand due to the coupling This object is achieved by the invention in a pre

lung der beiden Werkzeuge mittels der erwähnten richtung zur Lagerflächenbearbeitung der eingangs Schere. beschriebenen Art dadurch, daß die Zwangszustel-ment of the two tools by means of the aforementioned direction for machining the bearing surface of the initially Scissors. described type in that the compulsory delivery

Ferner ist eine Vorrichtung zur Bearbeitung der lung aus drei Zahnstangen besteht, an die die Werk-Oberflächen zylindrischer Körpsr bekannt, bei wel- 35 zeuge angeschlossen sind, wobei von den drei Zahncher zwar eine Zahnstangenzwangszustellung für die stangen eine unmittelbar an einen, z. B. hydrauli-Bearbeitungswerkzeuge vorgesehen ist, jedoch für sehen Stellmotor, die anderen über Zahnräder an die sämtliche Zahnstangen indirekte Zwangszustellung erste Zahnstange angeschlossen sind. — Die Erfrnverwirklicht wird. Dadurch können Ungenauigkeiten dung geht von der Erkenntnis aus, daß drei Punkte, in der Bearbeitung von zylindrischen Körpern, ins- 40 hier also die drei Werkzeuge, in geometrischer besondere von Kurbelwellen-Lagerzapfen, auftreten, Strenge stets einen Kreis definieren. Das hat zur die zumindest heute vor allem im Fahrzeugbau nicht Folge, daß die drei Werkzeuge einen unrunden Kurmehr akzeptiert werden. Hinzu kommt, daß diese be- belwellen-Lagerzapfen, der zwischen diese Werkkannte Konstruktion aufwendig und kompliziert im zeuge eingeführt worden ist, nach Maßgabe des Aufbau ist, da die gesamte Vorrichtung geteilt gestal- 45 durch die Werkzeuge definierten Kreises abarbeiten tet sein muß, damit der zu bearbeitende zylindrische und dabei gleichzeitig auch dessen Oberfläche bear-Körper eingespannt werden kann. Im übrigen ist beiten. Das Rauhigkeitsgebirge wird abgetragen, Undurch diese Konstruktion eine vollautomatische Ar- rundheiten werden ausgeglichen. Im Rahmen der beitsweise, z. B. im Zuge der Bearbeitung von Kur- Erfindung wird eine Zwangszustellung für die Werkbelwellen-Lagerzapfen, nicht möglich, da eine Lager- 50 zeuge verwirklicht und so ausgelegt, daß die Zustelle nach der anderen zur Bearbeitung kommen stellung unabhängig von dem Durchmesser des einmuß, geführten Kurbelwellen-Lagerzapfens erfolgen kann.Furthermore, a device for processing the development consists of three racks to which the work surfaces cylindrical body is known, with which 35 tools are connected, of which three Zahncher Although a rack and pinion for the rods one directly to one, z. B. hydraulic machining tools is provided, however, for the servomotor, the other via gears to the all racks indirect forced delivery first rack are connected. - The Erfrn realized will. This can lead to inaccuracies. in the machining of cylindrical bodies, in particular the three tools here, in geometric particular of crankshaft journals, severity always define a circle. That has to which at least today, especially in vehicle construction, does not result in the three tools having an out-of-round course be accepted. In addition, this bellow shaft bearing journal, the one between this work edge Construction laborious and complicated has been introduced in the witness, according to the The structure is because the entire device is divided and worked through a circle defined by the tools must be tet so that the cylindrical to be machined and at the same time also its surface bear-body can be clamped. Otherwise it is working. The roughness mountain is being removed, impenetrable this construction a fully automatic roundness is compensated. As part of the by way of example, B. in the course of processing cure invention is a forced delivery for the Werkbelwelle bearing journals, not possible, since a storage tool is implemented and designed in such a way that the delivery one after the other for machining position regardless of the diameter of the must, guided crankshaft journal can be done.

Es ist auch eine Vorrichtung zur Lagerflächen- Zumindest für eine Zahnstange ist eine direkte bearbeitung von Kurbelwellen-Lagerzapfen bekannt, Zwangszustellung verwirklicht, während in Abhänbei der drei Werkzeuge nach Art eines Dreibacken- 55 gigkeit von dieser direkten Zustellung die Zwangsfutters vorgesehen sind. Sofern hier für die Werk- zustellung der beiden übrigen Zahnstangen erfolgt, zeuge Zwangszustellung verwirklich wird, soll diese Dadurch können auf überraschend einfache Weise über Hydraulik- oder Pneumatikzyünder erreicht Kurbelwellen-Lagerzapfen mit der erfindungsgemäwerden, wobei jedem Werkzeug ein Zylinder bzw. ßen Vorrichtung kreisförmig rund mit optimaler Präeine Zylinderkolbenanordnung zugeordnet ist und 60 zision hergestellt bzw. flächenbearbeitet werden,
alle Zylinderkolbenanordnungen an ein gemeinsames Die durch die Erfindung erreichten Vorteile sindThere is also a device for bearing surfaces - at least for a rack, direct machining of crankshaft journals is known, forced delivery is implemented, while the forced chucks are provided depending on the three tools in the manner of a three-jaw function of this direct delivery. If there is a forced delivery for the work delivery of the two remaining racks, this should be able to be achieved in a surprisingly simple manner using hydraulic or pneumatic cylinders a cylinder piston arrangement is assigned with optimal pre-alignment and 60 precision is manufactured or surface machined,
all cylinder piston assemblies to a common The advantages achieved by the invention are

hydraulisches oder pneumatisches Drucksystem an- im wesentlichen darin zu sehen, daß mit der ergeschlossen sind. Unabhängig davon aber, ob ein findungsgemäßen Vorrichtung zur Lagerflächenbeargemeinsamtis pneumatisches oder hydraulisches beitung die Lagerzapfen von Kurbelwellen einwand-Drucksystcm verwirklicht wird, besteht die Gefahr, 65 frei bearbeitet werden können, und! zwar unter Eindaß die einzelnen Werkzeuge der verschiedenen Zy- haltung engster Toleranzfelder. Tatsächlich läßt sich linderkolbenanordnungen um ein unterschiedliches mit der erfindungsgemäßen Vorrichtung eine micro-Maß gegen den zu bearbeitenden Kurbelwellen- finish- bzw. super-finish-Bearbeitung erreichen. Dashydraulic or pneumatic pressure system to be seen essentially in the fact that with the developed are. Regardless of whether a device according to the invention is used to support storage areas pneumatic or hydraulic processing of the bearing journals of crankshafts perfectly pressure system is realized, there is a risk that 65 can be freely edited, and! although under one-on-one the individual tools of the various cycles of the tightest tolerance fields. Indeed it can Linder piston arrangements to a different with the device according to the invention a micro-measure Achieve against the crankshaft finish or super finish machining to be machined. The

ist darauf zurückzuführen, daß die erfliulungs«,.. .is due to the fact that the fulfillment «, ...

Vorrichtung nicht nur dazu geeignet ist, das Üblicher weise vorhandene Rauhigkeits^ebirge auf den Kurbelwellen-Lagerzapfen abzutragen, sondern insbesondere ein Rundschleifen dieser Kurbelwellen-Lager- f zapfen mit extremer Genauigkeit gewährleistet.Device is not only suitable for the usual wise to remove existing roughness mountains on the crankshaft bearing journals, but in particular a cylindrical grinding of these crankshaft bearings f pin guaranteed with extreme accuracy.

Im folgenden wird die Erfindung an Hand einer lediglich ein Ausf Uhrungsbeispiel darstellenden Zeichnung ausführlicher erlUutert. Es zeigtIn the following, the invention is explained in more detail with reference to a drawing showing only one embodiment. It shows

F i g. 1 perspektivisch eine erfindungsgemüße Vor- to richtung zur Lagerflüchenbearbeitung an Kurbelwellen,F i g. 1 is a perspective view of a device according to the invention for machining bearing surfaces on crankshafts,

Fig.2 einen Vertikalschnitt durch den Gegenstand nach Fig. 1 im Bereich eines Werkzeughalters und is2 shows a vertical section through the object according to FIG. 1 in the area of a tool holder and is

Fig. 3 in gegenüber den Fig. 1 und 2 wesentlich vergrößerter Darstellung einen Ausschnitt aus dem Gegenstand nach F i g. 2.3 in comparison with FIGS. 1 and 2 is essential enlarged view of a section from the object according to FIG. 2.

Die in den Figuren dargestellte Vorrichtung dient zur Lagerflächenbearbeitung, und zwar insbesondere ao zur Oberflächenfeinstbearbeitung, an Kurbelwellen 1. In ihrem grundsätzlichen Aufbau besteht die Vorrichtung aus dem Maschinengestell 2 mit Einrichtung 3 zur Einspannung der Kurbelwelle 1 sowie dem Antrieb 4 für die eingespannte Kurbelwelle 1 und aus mehreren am Maschinengestell 2 gelagerten, auf die zu bearbeitende Lagerfläche 5 aufgesetzten und mit der Kurbelwelle 1 pleuelartig bewegten Werkzeughaltern 6. In den Werkzeughaltern 6 sind die Schleifwerkzeuge? angeordnet. Die Schleifwerkzeuge sind in einen Steinhalter 9 eingesetzt. Der Werkzeughalter 6 ist mit einer Zustelleinrichtung 8 ausgerüstet. Erfindungsgemäß ist die Anordnung so getroffen, daß die Werkzeuge? nach Art eines Vielbackenfutters angeordnet sind, wobei diesen Werkzeugen eine gemein- same Zwangszustellung zugeordnet ist, welche die Werkzeuge 7 auf einen vorgegebenen Kreisumfang einzustellen erlaubt. Im Ausführungsbeispiel und nach bevorzugter Ausführungsform handelt es sich um drei Werkzeuge 7, die nach Art eines Dreibackenfutters vorgesehen sind. Im übrigen besitzt der Werkzeughalter 6 zwischen zwei Werkzeugen eine maulartige Ausnehmung 10, so daß dadurch die Kurbelwelle 1 mit der zu bearbeitenden Lagerfläche 5 zwischen die drei Werkzeuge 7 eiriführbar ist. Nach der Zustellung der Werkzeuge sind diese umfangsmäßig so verteilt, daß sie die Bewegung der Kurbelwelle mitmachen. Die Zwangszustellung besteht im Ausführungsbeispiel und nach bevorzugter Ausführungsform der Erfindung (vgi. insbesondere Fig.3) aus 5» drei Zahnstangen 11,12,13, an die die Steinhalter 9 und die Bearbeitungssteine, d. h. die Schleifwerkzeuge 7 angeschlossen sind. Von den drei Zahnstangen ist eine, 11, unmittelbar an einen hydraulischen 14 angeschlagen, die anderen, W, 13, sind räder IS 16,17,18 an die erste Zahnstange KÄÄ, Λα Im Ergebnis die Zustellung aller ZlWerkzeuge 7 zwanglüufig gekoppelt ist. The device shown in the figures is used for bearing surface machining, in particular for superfine machining, on crankshafts 1. In its basic structure, the device consists of the machine frame 2 with device 3 for clamping the crankshaft 1 and the drive 4 for the clamped crankshaft 1 and of several tool holders 6 mounted on the machine frame 2, placed on the bearing surface 5 to be machined and moved with the crankshaft 1 like a connecting rod. In the tool holders 6 are the grinding tools? arranged. The grinding tools are inserted into a stone holder 9. The tool holder 6 is equipped with a feed device 8. According to the invention, the arrangement is made so that the tools? are arranged in the manner of a multi-jaw chuck, these tools being assigned a common forced feed which allows the tools 7 to be set to a predetermined circumference. In the exemplary embodiment and according to the preferred embodiment, there are three tools 7 which are provided in the manner of a three-jaw chuck. In addition, the tool holder 6 has a mouth-like recess 10 between two tools, so that the crankshaft 1 with the bearing surface 5 to be machined can thereby be guided between the three tools 7. After the tools have been delivered, they are circumferentially distributed in such a way that they follow the movement of the crankshaft. In the exemplary embodiment and according to the preferred embodiment of the invention (see in particular FIG. 3), the forced delivery consists of five »three toothed racks 11, 12, 13 to which the stone holders 9 and the processing stones, ie the grinding tools 7, are connected. Of the three racks, one, 11, is attached directly to a hydraulic 14, the other, W, 13, are wheels IS 16, 17, 18 to the first rack KÄÄ, Λα As a result, the delivery of all Zl tools 7 is necessarily coupled.

Im allgemeinen wird man, wie es auch die Fig. 1 JtouR Maschinengestell «nj^ag^*|r Anzahl der Kurbelzapfen eine Mehrzahl von Werk-Sa tern 6 nebeneinander anordnen, so daß dadurch alle L^^'SZi^^SiL^ In general, like the Fig. 1 machine frame, a number of crankpins will be arranged next to one another, so that all L ^^ 'SZi ^^ SiL ^

it!« bearbeitet werden können. Die werKzeugnai-6 können dabei am Maschinengestell 2 nut einem seitlich verschiebbar oder auch höhcn-J! 'S; daß unterschiedliche Kurbelwelipn 1 in einer Vorrichtung bearbeitet werden können. ASS is? im übrigen zwischen PJJ, rungs_Platten20 geführt und mittels Langloch 21 um einen in den Führungsplatten 20 gelagerten Zapfen 22 pieuelartfg mit der Kurbelwelle 1 bewegbar. Selbstverständlich kann auch eine andere Lageranordnung ve wirklicht sein, um die pleuelart.ge Bewegung der Werkzeughalter 6 sicherzustellen. In Fig. 3 ist der KVe s23 eingezeichnet worden.den bei der erfindungsgemäßen Vorrichtung die gemeinsam zwangszugestellten Werkzeuge 7 definieren. Immer erreicht man daß gleichzeitig mit der Oberflächenhärtung auch die Rundheit des Kurbelzapfens korngiert wird. -Die erfindungsgemäße Vorrichtung ist am Beispiel der Bearbeitung eines Kurbelzapfens beschrieben worden. Mit der erfindungsgemäßen Vorrichtung können selbstverständlich auch die Mittellager einer Kurbelwelle bearbeitet und bezüglich ihrer Rundheit korrigiert werden.it! «can be edited. The werKzeugnai-6 can be slid laterally on the machine frame 2 with a or also a height-J! 'S; that different crankshafts 1 can be processed in one device. ASS is? Otherwise guided between PJJ, Rungs _P latten20 and movable with the crankshaft 1 by means of an elongated hole 21 about a pin 22 mounted in the guide plates 20 pieuelartfg. Of course, a different bearing arrangement can also be used in order to ensure the movement of the tool holder 6 in a pleuelart.ge manner. The KVe s23 has been drawn in in FIG. One always achieves that the roundness of the crank pin is also grained at the same time as the surface hardening. -The device according to the invention has been described using the example of machining a crank pin. With the device according to the invention, of course, the center bearings of a crankshaft can also be machined and corrected with regard to their roundness.

Claims

Patentanspruch:Claim:

Vorrichtung zur Lagerflächenbearbeitung, insbesondere Oberflächenfeinstbearbeitung, an Kurbelwellen mittels nicht umlaufender Schleifwerkzeuge, bestehend aus Maschinengestell mit Einrichtung zur Einspannung der Kurbelwelle sowie Antrieb für die eingespannte Kurbelwelle und aus am Maschinengestell gelagertem und mit der Kurbelwelle pleuelartig bewegtem Werkzeughalter mit maulartiger Ausnehmung und drei darin nach Art eines Dreibackenfutters angeordneten Schleifwerkzeugen mit gemeinsamer Zwangszustellung, dadurch gekennzeichnet, daß die Zwangszustellung aus drei Zahnstangen (11, 12,13) besteht, an die die Schleifwerkzeuge (7) angeschlossen sind, wobei von den drei Zahnstangen (11, 12, 13) eine (11) unmittelbar an einen, z. B. hydraulischen Stellmotor (14), die anderen (12,13) über Zahnräder (15,16,17,18) an die erste Zahnstange (U) angeschlossen sind.Device for machining bearing surfaces, in particular superfine machining, on crankshafts by means of non-rotating grinding tools, consisting of a machine frame with a device for clamping the crankshaft and Drive for the clamped crankshaft and from mounted on the machine frame and with the Crankshaft-like moving tool holder with a mouth-like recess and three therein Grinding tools arranged in the manner of a three-jaw chuck with common forced feed, characterized in that the forced delivery consists of three racks (11, 12, 13) to which the grinding tools (7) are connected, one (11) of the three racks (11, 12, 13) directly on one, e.g. B. hydraulic servomotor (14), the other (12,13) via gears (15,16,17,18) to the first rack (U) are connected.

Hierzu 1 Blatt Zeichnungen1 sheet of drawings