DE1652115C3 - Device for surface grinding of crankshafts - Google Patents
Device for surface grinding of crankshaftsInfo
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Description
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Die Erfindung bezieht sich auf eine Vorrichtung zur Oberflächenschieifbcarbeitung von Kurbelwellen, bestehend aus Maschinengestel' mit Einrichtung zur Einspannung der Kurbelwelle und Antrieb für die eingespannte Kurbelwelle sowie zumindest einem am Maschinengestell gelagerten, auf die zu bearbeitende Kurbelwelle aufgesetzten und mit tier Kurbelwelle pleuclanig bewegtem Werkzeughalter, in dem zumindest ein oszillierender Schleil'steinhalter mit Schleifstein befestigt ist, wobei der Werkzeughalter ein Stativ mit auf die Kurbelwelle aufgesetztem Lagerfuß aufweist.The invention relates to a device for surface grinding of crankshafts, Consisting of machine frame with device for clamping the crankshaft and drive for the clamped crankshaft and at least one mounted on the machine frame on the to be machined Crankshaft attached and with tier crankshaft pleuclanig moving tool holder in which at least one oscillating grinding stone holder with grinding stone is attached, wherein the tool holder is a tripod with a bearing foot placed on the crankshaft having.
Bei den bekannten Vorrichumiien der hi.schiiebenen Gattung (I1SA.-Patentschrift 2 277 047) ist der Lagerfuß auch der Schleifsteinlialtcr und bearbeitet der Schleifstein die eigentliche I agerfUiehe des Kurbely.-infiMis. ii. h. eine zylindrische 1 lache Seine oszillierende Bewegung ist eine hm- und hergehende Bewegung in Richtung einer Mantellinie dieser zylindrischen Fläche. Die Hohlkehle zwischen Kurbelzapfen und Kurbeiarm wird nicht bearbeitet. — Nach neueren Untersuchungen (vgl. Forschungsberichte des Wirtschafts- und Verkehrsministeriums NRW. Nr 655) sind jedoch gerade Riefen oder Kerben in den Hohlkehlen Ausgangspunkt für an Kurbelwellen auftretende Dauerbrüche. Allerdings sind auch Vorrichtungen ähnlicher Gattung zur Oberflächenbearbeitung0 von Kurbelwellen bekannt, mit denen bei Kurbefwellcn die Hohlkehlen zwischen Kurbelzapfen und Kurbelarm bearbeitet werden (vgl. Machinery, 1961 Volume 98, S. 276 bis 278), jedoch wird hier nicht' mit Schleifsteinen, sondern mit Rollicrwerkzeug gearbeitet, wobei die Rollierwerkzeugc über die zu bearbeitende Oberfläche und auch die Hohlkehle geführt werden. Finishing durch Rollieren einer Werkzeucoberfläche führt jedoch zumindest bei Kurbelwellen' nicht zu befriedigenden Ergebnissen. Bekanntlich ist das Gefüge von Werkstücken niemals an allen Stellen von gleicher Festigkeit, Dichte und Härte. Dadurch können die Rollierwerkzcuge — bezogen auf den Umfang des Werkstückes — an den einzelnen Positionen unterschiedlich tief eindringen. Dies aber ocwirkt eine unterschiedliche Streckung und damit auch eine Verformung der Achse der Kurbelwelle und bedingt im Ergebnis Fhichlungsfehler.In the known Vorrichumiien of the following genus (I 1 SA.-Patent Specification 2 277 047) the bearing foot is also the grinding stone and the grinding stone processes the actual bearing foot of the crank handle. ii. H. a cylindrical 1 pool Its oscillating movement is a reciprocating movement in the direction of a surface line of this cylindrical surface. The groove between the crank pin and the crank arm is not machined. - According to more recent studies (see research reports from the Ministry of Economics and Transport in North Rhine-Westphalia, No. 655), however, grooves or notches in the fillets are the starting point for fatigue fractures occurring on crankshafts. However, devices of a similar type for surface machining 0 of crankshafts are known with which the flutes between the crank pin and crank arm are machined in crankshafts (cf. Machinery, 1961 Volume 98, pp. 276 to 278) worked with roller tools, the roller tools being guided over the surface to be processed and also the groove. However, finishing by roller burnishing a tool surface does not lead to satisfactory results, at least in the case of crankshafts. It is well known that the structure of workpieces is never of the same strength, density and hardness at all points. As a result, the roller burnishing tools can penetrate to different depths at the individual positions, based on the circumference of the workpiece. This, however, results in a different stretching and thus also a deformation of the axis of the crankshaft and, as a result, causes correction errors.
Auch hei der Bearbeitung gerader Wellen mit ijbergangshohlkehlen oder Radien zwischen Wellenteilen unterschiedlichen Durchmessers hat man ähnliche Rollierbearbcitungcn bereits durchgeführt, und zwar im Sinne des Obcrflächenfcinwalzens (vgl. VDI-Richtlinien. 196:!, S. 1 bis 6). Auch bei diesen Maßnahmen treten die beschriebenen Mangel auf.Also when machining straight shafts with transition fillets or radii between shaft parts of different diameters, similar roller burnishing operations have already been carried out, and in the sense of surface rolling (cf. VDI guidelines. 196:!, pp. 1 to 6). Even with these Measures occur the deficiencies described.
Bei Vorrichtungen ganz anderer Gattung (vgl. deutsche Auslegeschrifft 1 300 834 bzw. USA.-Patentschrift 3 089 289) ist es bekannt, mit oszillierenden Schleifsteinen zu arbeiten, die in mit Radien versehene Werkstückteile, z.B. in Nuten von Wellen oder in Laufrollen von Kugellagerringen, eingesetzt werden. Die Schleifsteine oszillieren dabei gleichsam um den Krümmungsmittelpunkt der zu bearbeitenden Flächen. Die Probleme um die Obcrfläcnenschleifbearbeitung von Kurbelwellen in der Hohlkehle zwischen Kurbelzapfen und Kurbelarm sind dadurch bisher nicht beeinflußt worden.In the case of devices of a completely different type (cf. German Auslegeschrifft 1 300 834 or USA.-Patent 3 089 289) it is known with oscillating To work grindstones, which in workpiece parts provided with radii, e.g. in grooves of shafts or in rollers of ball bearing rings. The whetstones oscillate, so to speak the center of curvature of the surfaces to be machined. The problems around surface grinding of crankshafts in the groove between the crank pin and crank arm are thereby has not yet been influenced.
Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, eine Vorrichtung der eingangs beschriebenen Gattung so weiter auszubilden, daß auch eine Oberflächenschieifbcarbeitung der Hohlkehlen zwischen Kurbelzapfen und Kurbelarm durchgeführt werden kann. Zur Lösung dieser Aufgabe lehrt die Erfindung, daß der bzw. die Schleifsteinhalter parallel zum Stativ des Werkzeughalters angeordnet und um eine zur Stativachse orthogonale Schwenkachse in eine Hohlkehle am Kurbelzapfen bzw. am Mittellagcr einschwenkbar sowie außerdem — wie an sich bekannt — um die eigene dem Hohlkehlenmittelpunkt zugeordnete Achse oszillierend amreibbar ist bzw. sind.The invention is based on the object of providing a device of the type described at the beginning to develop further that also a surface grinding of the fillets between crank pins and crank arm can be carried out. To solve this problem, the invention teaches that the grindstone holder (s) arranged parallel to the stand of the tool holder and around one to the stand axis orthogonal swivel axis can be swiveled into a groove on the crank pin or on the central bearing as well as - as is known per se - around the own assigned to the groove center Axis can be driven in an oscillating manner.
Die erreichten Vorteile sind darin zu sehen, daß mit der erfindungsgcniäßen Vorrichtung die Hohlkehlen an den Kurbelzapfen und Miltellagerzapfen von Kurbelwellen einer Oheiflüc!)ensehleif bearbeitung unk'i/ogen werden können, wobei einerseits über die Schwenkbewegung und aiuici erweis über die Os/illati'insbewcgunt Bearbeitung^ orgänge in der Oberfläche der Ilohlkelil. verwirklicht weiden, dieThe advantages achieved can be seen in the fact that with the device according to the invention, the fillets on the crank pin and medial bearing pin of crankshafts from an Oheiflüc!) easy grinding process unk'i / ogen can be, on the one hand about the pivoting movement and aiuici verweis about the Os / illati'insbewcgunt machining ^ processes in the Surface of the Ilohlkelil. realized graze that
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SfucSSc ^^n^keScn'" H ^? ^""^ —»»^η parallel zürn Stativ angeordnetenSfucSSc ^^ n ^ keScn '"H ^? ^" "^ -» »^ η arranged parallel to the tripod
uaucrorucnc in aen Honikenlen nicht mehr entste- 's, ι,ι,.-,γ. .,^„ι,.,ι, m η u · · ι· λ ιuaucrorucnc in aen Honikenlen no longer arises- 's, ι, ι, .-, γ. ., ^ "Ι,., Ι, m η u · · ι · λ ι
hen können. Das gilt insbesondere dann wenn die- tr , , Λ P", f ^ A,n"rdnUnS su ^can hen . This is especially true if the tr,, Λ P ", f ^ A , n " rdnUn S su ^
Oberflächenschleifbearbeitung durch EinsMz en ί \ JT e"tVL:inha ter u 10 "■" eine zurSurface grinding by inserting ί \ JT e " t V L : inha ter u 10 " ■ "a for
«nrrrhendrr B,-irh,MtiinovCiP;L ι - · , ,z cnt~ Stativachse orthogonale Schwenkachse in eine Hohl-«Nrrhendrr B, -irh, Mtiinov C i P ; L ι - · ,, z cnt ~ stand axis orthogonal swivel axis in a hollow
i£ Sinneeη er MicrSh , i^™ ^1"1*'1""* s kti^ 12 am Kurbelzapfen 4 bzw, am Mittellauer ein-i £ Sinneeη he MicrSh, i ^ ™ ^ 1 " 1 * ' 1 ""* s kti ^ 12 on the crank pin 4 or, on the Middle A
b itm duX^mnr wrd °«T Sl'i?.erh 1 n'sh-B"r- schwenkbar sowie außerdem seine eigene Achse 11 b itm duX ^ m nr wrd ° «T Sl 'i ?. erh 1 n ' sh - B " r - pivotable as well as its own axis 11
O^EioSe1^ Zt Tem" KrSSösmiti ITf" TJ Tf""?' "V" ^* ^ ^ *7 O ^ 1 ^ EioSe currently Tem "KrSSösmiti ITF" TJ Tf ""? '"V" ^ * ^ ^ * 7
«i.nl-i rl^r Uohll-nhi,? πι™ ■ . mungsnuttd- Ixlzapten4 erfolgt dieses Einschwenken im wesentli-«I.nl-i rl ^ r Uohll-nhi ,? πι ™ ■. mungsnuttd- Ixlzapten4, this pivoting is essentially
he Ln ve c^ ~ '"' "^1"6" chcn unltr cinei» Winkd "™ 45 ^ Achse- derhe Ln ve c ^ ~ '"'" ^ 1 " 6 " chcn unltr cinei » Winkd " ™ 45 ^ Axis- der
χ Ηι'πΓηργ,γΓ H M°8llchJCIlcn d<r weiteren io Kurbelwelle 1 bzw, zur Ebene der an den Kurbelzap- χ Ηι'πΓηργ, γΓ H M ° 8 llch J CIlc n d < r further io crankshaft 1 or, to the level of the crank pin
ί IH 2g MÖPr/nkpU,nSrgCT Cn, VornchlunB· S» t™ 4 angeschlossenen Wange 13. Die Schwenkbcwe-ί IH 2 g MÖPr / nkp U , nS r gC T Cn , Vornchlun B · S » t ™ 4 connected cheek 13. The pivoting swivel
fLn daß das S^v ' " Anordnu,ng S° ZU trcf- β""« ^'"1S1 im Ausführungsbeispiel um einen Lacer-f L n that the S ^ v '" arrangement ng S ° ZU trcf - β""«^'" 1 S 1 in the exemplary embodiment around a Lacer-
.1 ^i, r a" z*ci d.anietral gegenüberlie- bolzen als Schwenkachse 14. Die oszillierende Bewe-.1 ^ i, r a " z * ci d.ani e tral opposite bolts as pivot axis 14. The oscillating movement
TuJnZ ren \ M ' Mt"'?Uil!Cr '^'^ iÜC ^ crM& durch Bewegung um die Lagers.an.e 15. den beiden begrenzenden Hohlkehlen am zu hearbei- 1S die Teil des Schleifsteinhalters 10 ist und in eine .enden Kurbelzapfen bzw. M.ttcllagcr zugeordnet Lagerplatte 16 am Schleifsteinhalter 10 eingesetzt ist. und an einen gcmcnsamcn Antrieb für die Oszilla- Im Ausführungsbeispiel und nach bevorzugter Auslionsbcwegung angeschlossen sind. So können an führungsform der Erfindung besitzt das Stativ 5 an einem Kurbelzapfen bzw. an einem Mittellage, stets zwei diametral gegenüberliegenden Seiten einen d.ebe.den gegenüberliegenden Hohlfcchfe,, ^Licl.zc,- in Schleifsteinhalter 1θΓ wobei die beiden Schleifsteines be.arbc'tet werdcn· DL'r OszLilationsantneb besteht halier 10 den beiden begrenzenden Hohlkehlen 12 am zweckmaß.gei we.se aus einem Roiationsmotor mn zu bearbeitenden Kurbelzapfen 4 bzw. Mittella2er zu-Exzenterabtneb und an den Exzenterabirieb ange- georonet sind. Das erläutert insbesondere die Fi... 4. schlossenen federbelasteten Hebelarmen der Schleif- im Ausführungsbeispiel sind diese beiden Schleifstcinstemhalter Infolge der Federbelastung können mc1> ,5 halte. 10 an einen gemeinsamen Antrieb 17 für die Osdic Schleifsteine der Form der Hohlkehlen anpassen. zillationsbewegung angeschlossen. Dieser gemeinsame Dabe, besteht die Moghchken, die An,Mdnung S11 zu Anuieb für die Osyillationsbeweuun, k-teht au. ircften. daß die Schirmhalter eine gemeinsame. einen, Rotationsmotor 18 mit l^nu-rahineb 19 au die Hebelarme der Schleifsteinhalter wirkende und an den Exzenterabtrieb 19 an^ehiossenen. χ on Belastungsfeder aufweisen. Für die Sehwenkbewe- 30 den Sehleifsteinhaltern 10 ah.eVmkelten Hebelgung wird man im allgemeinen die Schleifsteinhalter armen 20. Die beiden Hebelarme 20 sind dabe, mit Stellzyhnderkolbenanordnungen ausrüsten. Uu1J1 eme gemeinsame Belastungsfeder 21 belaste! Im folgenden w,rd die Erfindung an Hand einer und uecen der, Ex/enterabtneb 19 des Rotaüonsmc,-lled.ghch ein Ausfuhrungsbeispiel darstellenden tor.·, 18 am-edriiek, Dei k,i uionsmotor 18 kann Zeichnung ausfuhrhcher erläutert. 35 beispielswefse ein Druckluftmotor oder ein hydraulics zeig scher Motor sein F"ür die schon erwähnte Schwiiu-F 1 g. 1 perspektivisch eine Ansicht einer erfin- bewcming, die di.: Schleifsleinhaller 10 mit den dungsgemaßen Vorrichtung, Schleifsteinen 6 in d^ Hohlkehle 12 einschwenkt, ,st Fig. 2 einen Schnitt in Richtung A -A durch den eine Siellzylinderkolbenanordnuim 22 xoruesehen. Gegenstand nach Fig. 1, 40 ]m, lk, gicichzcitip währcnd des Bearbcitangsx^r-Fig. 5 einen gegenüber den F 1 g. 1 und 2 wesern- g;,ii»es die erforderliche Andrückkraft erzeugt'wird, «ich vergrößerten Ausschnitt aus dem Gegenstand Auch werden die Werkzeughalters mmels Zvlindermach F ig. 2 und kolbenanordnung auf den kurbelzapfen 4 der zu be- TuJ n Z ren \ M 'Mt "'? Uil! Cr '^' ^ iÜC ^ crM & by moving around the bearing.an.e 15. to hearbei- 1S which is part of the grindstone holder 10 and in a .enden crank pin or M.ttcllagcr associated bearing plate 16 on the grindstone holder 10 used is, and are connected to a gcmcnsamcn drive for the oscil- I m embodiment and according to the preferred Auslionsbcwegung. Thus, at the guide of the invention has the tripod 5 at a crankpin or a d.ebe.den opposite Hohlfcchfe at a central location, always two diametrically opposite sides ,, ^ Licl.zc, -. grindstone holder in 1θΓ the two grindstone be NRBC 'tet werdcn · DL' r OszLilationsantneb consists halier 10 the two delimiting grooves 12 on the practical part of a rotation motor mn crank pin 4 or middle part 2 to be machined are eccentric and attached to the eccentric drive the fi ... 4. closed spring-loaded lever arms of the grinding i m embodiment, these two Schleifstcinstemhalter Due to the spring load can mc1>, 5 hold. 10 to a common drive 17 for the Osdic whetstones to match the shape of the flutes. cilatory movement connected. This common Dabe, consists of the Moghchken, the An, Mdnung S 11 to Anuieb for the Osyillationsbeweuun, k-teht au. ircften. that the umbrella holder has a common. a rotary motor 18 with l ^ nu-rahineb 19 acting on the lever arms of the grindstone holder and attached to the eccentric drive 19. χ have on loading spring. For the Sehwenkbewe- 30 the Sehleifsteinhalter 10 ah.eVmkelten levering one will generally use the grindstone holder arms 20. The two lever arms 20 are there to equip with adjusting cylinder piston arrangements. Uu 1 J 1 eme common loading spring 21 load! In the following, the invention is based on a and uecen der, Ex / enterabtneb 19 des Rotaüonsmc, -lled.ghch an exemplary embodiment portraying gate. 35 1 beispielswefse an air motor or hydraulics displayed shear Motor be F "ÜR the already mentioned Schwiiu-F 1 g. In perspective a view of a inventions bewcming, the di .: Schleifsleinhaller 10 with the dungsgemaßen device grindstones 6 in d ^ fillet 12 pivots,, st Fig. 2 is a section in direction a -A through which a Siellzylinderkolbenanordnuim 22 xoruesehen. an article according to Fig. 1, 40] m, lk, g i cichzcitip laundri hrcnd of Bearbcitangsx ^ r-Fig. 5 a with respect to the F 1 g. 1 and 2 essential ; ii "the necessary pressure force is generated," I enlarged section of the object.
F ig. 4 einen Schnitt in Richtung B-B durch den arbeitenden Kurbelwelle 1 aufgedrücktFig. 4 shows a section in the direction BB through the working crankshaft 1
Gegenstand nach F1 g. 2. 45 βιΊ· dcr erfindungsgemäßen Vorrichtung CrI11IgI dieItem according to F1 g. 2. 45 βιΊ · dcr device according to the invention CrI 11 IgI die
Die in der. Figuren dargestellte Vorrichtung dient oszillierende Bewegung gleichsam in der Ebene derThe one in the. The device shown in the figures serves as an oscillating movement in the plane of the
der Oberflächenschleifbearbeitung von Kurbelwel- Radien, die der Hohlkehle 12 zugeordnet sind.the surface grinding of crankshaft radii that are assigned to the fillet 12.
lenl. In ihrem grundsätzlichen Aufbau besteht die Gleichzeitig rotiert die Kurbelwelle 1, wodurch imlenl. In its basic structure, the crankshaft 1 rotates at the same time, which means that the
Vorrichtung aus dem Maschinengestell 2 mit Einrieb- Ergebnis eine Oberflächenbearbeitung entsteht, die.Device from the machine frame 2 with a rubbing result, a surface treatment arises that.
lung 3 zur Einspannung der Kurbelwelle 1. Sie be- 50 insbesondere wenn sie als Feinstbearbeitung imment 3 for clamping the crankshaft 1. It is particularly important if it is used as a precision machining in the
Steht fernerhin im Ausführungsbeispiel aus einer Sinne einer Microfinish- oder Superfinish-Bearbei-Furthermore, in the exemplary embodiment, it is a microfinish or superfinish machining
Mehrzahl von am Maschinengestell 2 gelagerten, auf tung durchgeführt worden ist. sicherstellt, daß in denA plurality of stored on the machine frame 2, has been carried out on device. ensures that in the
den zu^ bearbeitenden Kurbelzapfen 4 aufgesetzten Hohlkehlen Dauerbrüche nicht mehr entstehen. —fatigue fractures no longer occur on the crank pin 4 to be machined. -
Und mit der Kurbelwelle 1 pleuelartig bewegten Vn auf einfache Weise die erfindungsgemäße V01-And with the crankshaft 1 moving Vn in a simple manner, the V01 according to the invention
Werkzeughaltcrn 5, in denen Schleifsteine 6 befestigt 55 Helium» mit ihrem Werkzeughalters aVden Kurbcl-Tool holders 5, in which grindstones 6 are attached 55 helium with their tool holder aV the crank
Eind. Die pleuelartige Bewegung ist möglich, weil zapfen 4 einer zu bearbeitenden Kurbelwelle 1 auf-Ind. The connecting rod-like movement is possible because pin 4 of a crankshaft 1 to be machined is
diese Werkzeughalter5 über besondere Lenker7 an setzen zu können und sicherzustellen, daß sich dieto be able to set this tool holder5 on special handlebars7 and to ensure that the
das Maschinengestell 2 angeschlossen sind. Dab-.-i Kurbelwelle 1 gleiel^am von selbst in den Lauerfuß 9the machine frame 2 are connected. Dab -.- i crankshaft 1 equally ^ on by itself in the Lauerfuß 9
können am Maschinengestell 2 Schlitten 8 vorgesehen des Werl.zeugha!' ^? einheizt, können besondere2 slides 8 of the Werl.zeugha! ' ^? heats up, can be special
sein, die die Werkzeughalter 5 in vertikaler und oder 6- LciMüeke mit de ih^lmi-s.iem,:^-n Vorrichtungbe that the tool holder 5 in vertical and or 6- LciMüeke with de ih ^ lmi-s.iem,: ^ - n device
horizontaler Richtung zu verstellen zulassen, damit \ eil-iindcn scm.horizontal direction so that \ eil-iindcn scm.
ein und dieselbe Vorrichtung zur Bearbeitung \o:i I -ic ■.■ifinilimiis"l::h.;i.'u- Vonielmmg ist am Beispielone and the same device for processing \ o: i I -ic ■. ■ ifinilim i is " l :: h.; i.'u- Vonielmmg is on the example
unterschiedlichen Kurbelwellen I eingesetzt weiden h■ Ik ,1; heiiimu der Hohlkehlen ,.11 einem Kurbel-different crankshafts I are used h ■ Ik, 1; Heiiimu of the fillets, .11 a crank
kann. Erfindungsgemäß bestehen die V-, ei kz- ^i:s:i\ ,ipi-.,; ,,hen bes('-!eher, wiirdeü. Sie iM entsprc-can. According to the invention, the V-, ei kz- ^ i: s: i \ , ipi -.,; ,, hen bes ('-! rather, you would.
ter5 aus einem Stall·, mit ;mf (!en Km -belzapü :·. ■> '.;, ,Jh.m.; .-in i-eai bei; mi; <lei I lohikelilen an einemter5 from a stable, with; mf (! en Km -belzapü :
aufgesetztem 1 agcrfuß 9 und zumindest einem im Mitie,!,i^-i einselzbai. 'put on 1 agcrfuß 9 and at least one in the Mitie,!, i ^ -i einselzbai. '
Hierzu 4 Blatt ZeichnungenFor this purpose 4 sheets of drawings
Claims (5)
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US749023A US3548546A (en) | 1967-08-02 | 1968-07-31 | Apparatus for machining a fillet surface |
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Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
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DEM0075022 | 1967-08-02 |
Publications (3)
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DE1652115A1 DE1652115A1 (en) | 1971-09-09 |
DE1652115B2 DE1652115B2 (en) | 1974-01-03 |
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