DE2237795C3 - Fräsmaschine zum Bearbeiten von Kurbelwangen und Kurbelzapfen - Google Patents

Description

auf der Frasradwelle oder die Friisrndwelle selbst Schnecken durch Anlage an den einen Zahnflankea

axial gegenüber dem Gestell verschiebbar sind, und des Schneckenrades 5 treibend wirkt, während die

daß die Awfspannscheibe auf einem senkrecht zur andere Schnecke an den entgegengesetzt gerichteten

Fräsradachse waagerecht verschiebbaren Tisch in an Zahnflanken des Schneckenrades S anliegt. Hierdurch

sich bekannter Weise um eine lotrechte Achse dreh- 5 v/erden Schwingungen des Fräsrades in Umfangs-

bar angeordnet ist richtung vermieden. An Stelle des Schneckengetriebes

Das Aufspannen des schweren Kurbelhubes ist bei könnte gegebenenfalls auch ein Stirnradgetriebe mit

der neuen Fräsmaschine besonders einfach, da die zwei gegenseitig verspannten Antriebsritzeln vorge-

waagerechte Aufspannscheibe eine (liegende Aufspan- sehen sein.

nung des Kurbelhubes ermöglicht. Die Spannzeuge 10 Zur Lagerung des Fräsrades 1 disnt ein stationäres müssen hierbei nur die sich durch die Bearbeitung Gestell, in welchem das Fräsrad mittels der hydroergebenden Kräfte aufnehmen, nicht jedoch das Ge- statischen Lager 8 abgestützt ist. Das untere Ende wicht des Kurbelhubes tragen. Da die Aufspann- der Frasradwelle 2 α ist mittels der Axiallager 7 auf scheibe auf einem verschiebbaren Tisch gelagert ist, einer Mutter 21 abgestützt, die mit der Verstellkann dieser Tisch in eine Position gefahren werden, 15 spindel 2 zusammenwirkt. Die Verstellspindel 2 ist in welcher die Aufspannscheibe nach oben durch drehbar aber axial unverschiebbar in dem Gestell 6 keinerlei Maschinenteile verdeckt ist. Man kann in- gelagert Zum Antrieb dient ein Schneckengetriebe folgedessen mittels eines Kranes, ohne die Gefahr 22, 23.

einer Beschädigung der Maschine, den Kurbelhub Ein Tisch 9 ist auf dem Bett 10 senkrecht zu der auf die Aufspannscheibe absetzen bzw. nach beende- 20 Fräsradachse A-A in waagerechter Richtung verter Arbeit wieder abheben. Außerdem ist in dieser schiebbar gelagert. Dieser Tisch 9 trägt die Aufspann-Tischposition die Aufspannscheibe von jeder Seite scheibe 11, welche um die lotrechte Achse B-B drehher frei zugänglich, was das Aufspannen vereinfacht bar ist. Die Drehung erfolgt über einen im Tisch 9 und außerdem auch die Unfallgefahr verringert. Das angeordneten, jedoch nicht dargestellten Drehantrieb. Werkstück braucht während des Aufspannens nicht 15 Das Fräsrad ist, wie es bei dem gezeigten Ausvon einem Hebelzug gehalten zu werden. Die Ver- führungsbeispiel der Fall ist, vorteilhaft fliegend gewendung eines großen, um eine lotrechte Achse ro- lagert, und das Gestell 6 mit den Lagern 8, 12, 13 ist tierenden Fräsrades hat weiterhin den Vorteil einer unterhalb des Fräsrades 1 angeordnet. Hierdurch ist großen Fräsleistung bei geringen Steifigkeitspro- das verhältnismäßig große und schwere Fräsrad mitblemen. Da der Kurbelzapfen auf der Aufrpann- 30 tels eines Kranes leicht montierbar und demontierbar, scheibe zentrisch aufgespannt ist, können die Dreh- Das gleiche trifft für das Werkstück, nämlich den achse der Aufspannscheibe und die Drehachse des Kurbelhub 14 zu, der, nachdem der Tisch 9 aus der Fräsrades während des Fräsens des Kurbelzapfens in Fig. 1 und 2 dargestellten Arbeitsstellung nach in gleichem Abstand verbleiben, wodurch einerseits links verfahren wurde, nach oben frei abhebbar ist. die Steuerung der Maschine vereinfacht wird und an- 35 Um die einzelnen Schneidmesser 15 rasch ausdererseits auch geringere Abnutzungen zu erwarten wechseln zu können, sind diese in an sich bekannter sind. Weise, mittels sogenannter Schnellwecfuelkassetten 16 In ähnlicher Weise kann man eine einfache Mon- an dem Umfang des Fräsrades 1 befestigt. Eine Matage und Demontage des verhältnismäßig schweren gazinier- und Wechseleinrichtung 24 kann vorge- und umfangreichen Fräsrades dadurch ermöglichen, 40 sehen sein, um das Herausnehmen und Einsetzen der daß das Fräsrad fliegend gelagert und das Gestell mit Kassetten 16 zu erleichtern und zu beschleunigen,
den Lagern unterhalb des Fräsrades angeordnet ist. Aus Gewichtsersparnisgründen wird man das Fräs-Vorteilhaft kann ferner neben dem Tisch in einer rad 1 mit Aussparungen 17 versehen. In diesen Ausvon dem Fräsrad entfernten Tischposition an einem sparungen können Hilfsmassen-Dämpfer angeordnet Vertikalsländer ein zweites Fräsaggregat vorgesehen 45 sein, um Schwingungen des Fräsrades in und senksein. Dieses zweite Fräsaggregat dient zur Außen- recht zu seiner Ebene zu vermeiden. Die Hilfsmassenbearbeitung der Kurbelwangen. Durch die Anordnung Dämpfer 18 können durch Scheiben gebildet sein, die des zweiten Fräsaggregates kann praktisch eine mit Abstand in die Aussparungen 17 eingesetzt und »Rundumbearbcitung« der Kurbelhübe auf ein und durch elastische Elemente 18 a aus Gummi oder derselben Fräsmaschine vorgenommen werden. Es so Kunststoff gehalten werden. Die Hilfsmassen-Dämpwird hiermit ein nochmaliges Ab- und Wiederauf fer verhindern oder verringern nicht nur Schwingunspannen der Kurbelhübe zu ihrer Fertigbearbeitung gen senkrecht zur Ebene des Fräs^rades, sondern auch durch Fräsen vermieden. in der Ebene selbst.

An Hand der Zeichnung ist ein Ausführungsbei- Vorteilhaft ist weiter neben dem Tisch 9, in einer

spiel in folgendem näher erläutert. 55 vom Fräsrad 1 entfernten Tischposition, an einem

Es zeigt Vertikalständer 19 ein zweites, kleineres Fräsaggre-

Fig. 1 eine Seitenansicht der neuen Fräsmaschine, gat 20 üblicher Bauart vorgesehen. Dieses Fräsaggre-

Fig. 2 eine Draufsicht gat dient zur Außenbearbeitung des Kurbelhubes an

In der Zeichnung ist mit 1 das Fräsrad bezeichnet, den mit 14' bezeichneten Außenflächen. Damit kann

das um eine lotrechte Achse A-A drehbar gelagert 60 der Kurbelhub in einer Aufspannung bearbeitet wer-

ist. Zum Antrieb der hohlen Fräsradwelle 2 a dient den, und es entfällt das Umspannen auf eine andere

bei dem gezeigten Ausführungsbeispiel ein Schnek- Maschine.

kengetricbe mit zwei um 90° versetzten Schnecken 3 Die Zerspanungsreihenfolge kann auf verschiedene

und 4, die in ein mit der Fräsradwclle 2 a drehfest Arten erfolgen:

verbundenes aber ttial verschiebbares Schnecken- 65 Man kann mit dem auf der Aufspannscheibc 11

rad 5 eingreifen. Vorteilhaft sind diese beiden aufgespannten Kurbelhub 14 durch Verschieben des

Schnecken 3, 4 hydraulisch oder auf andere Weise Tisches 9 zunächst auf das Fräsradi zufahren, bis

gegeneinander so veispannt, daß nur eine der beiden die gewünschte Tiefe erreicht ist und dann durch

Rotation der Aiifspannscheibc die Innenseite der unteren Kurbelwange 14« bearbeiten. Anschließend kann nach axialer Verschiebung des Fräsrades 1 nach oben die Innenseite der oberen Kurbelwange 14/? und schließlich auch der Kurbelzapfen 14c bearbeitet werden.

Man kann aber auch in verschiedenen festen Winkellagen den Kurbelhub auf das Fräsrad zu bewegen und hierbei die Kurbelwangen an ihren Innenseiten entlang radialer Bahnen bearbeiten. Anschließend wird dann durch Drehung der Aufspannscheibe der Kurbelzapfen bearbeitet.

Das Fräsrad kann, wie es in der Zeichnung dargestellt ist, einseitig mit Schneidmessern bestückt sein. I licrfür ist nur eine verhältnismäßig geringe Antriebsleistung erforderlich. Man kann aber das Fräsrad auch so bestücken, daß es im vollen Schnitt die Innenseiten der Kurhclwangen 14« und 14 b gleichzeitig und anschließend den Kurbelzapfen fertig fräst. Die erforderliche Antriebsleistung hierfür ist jedoch wesentlich größer, und wegen der höheren Sehnittkräftc ist nicht nur eine festere Aufspannung auf der Aufspannscheibe erforderlich, sondern auch eine stabilere Ausbildung aller Lagerteile.

Hierzu 1 Blatt Zeichnungen

Claims (4)

wechselbaren Kassetten Schneidmesser trägt. Mit Patentansprüche: diesem Früsrad werden nicht nur die Kurbelzapfen, sondern auch die Seitenflächen der Kurbelwangen

1. Fräsmaschine zum Bearbeiten von Kurbel- bearbeitet. Das Fräsrad bzw. der Oberschlitten muß wangen und Kurbelzapfen mit einer drehantreib- 5 hierbei entsprechend der Exzenterbewegung des Kurbaren Aufspannscheibe für die Werkstücke und belwellenzapfens senkrecht zu der Drehachse der mit einem auf einer zur Drehachse der Aufspann- Kurbelwelle vor- und zurückbewegt werden, wobei scheibe parallelen Fräsradwelle rotierenden und gleichzeitig die Kurbelwelle gedreht wird. Sollen auf axial verschiebbaren Fräsrad sowie mit einer re- dieser bekannten Fräsmaschine an Stelle ganzer Kurlativen Beweglichkeit der beiden Drehachsen xo beiwellen nur einzelne Kurbelhübe, jeweils aus zwei rechtwinklig zu ihren Achsen, dadurch ge- Kurbelwangen und dem dazwischen angeordneten kennzeichnet, daß die Fräsradwelle (2a) Kurbelzapfen bestehen, bearbeitet werden, so würde lotrecht in einem stationären Gestell (6) angeord- dies auf erhebliche Schwierigkeiten stoßen. Die Benet ist, wobei das Fräsrad (1) auf der Fräsradwelle arbeitung müßte zunächst daran scheitern, daß ein (2 a) oder die Fräsradwelle (2 a) selbst axial ge- 15 einzelner Kurbelhub, nicht wie eine Kurbelwelle, in genüber dem Gestell (6) verschiebbar sind, und einem an der Aufspannscheibe angeordneten Futter daß die Aufspannscheibe (11) auf einem senk- od. dgl. gespannt werden kann. Es müßten vielmehr recht zur Fräsradachse (A-A) waagerecht ver- individuell an den jeweiligen Kurbelhuu anzupassende schiebbaren Tisch (10) in an sich bekannter Weise Spannzeuge und Zentriereinrichtungen vorgesehen um eine lotrechte Achse (B-B) drehbar angeord- 20 sein. Weiter käme als erschwerend hinzu, daß bei honet ist. rizontaler Achse der Aufspannscheibe eine fliegende

2. Fräsmaschine nach Anspruch 1, dadurch ge- Aufspannung (auf nur einer Aufspannscheibe) wegen kennzeichnet, daß das Fräsrad (1) fliegend gc- des hohen Gewichtes großer Kurbelhübe nicht in lagert und das Gestell (6) mit den Lagern (8, 12, Frage kommen. Es müßte daher zwischen beiden Auf-13) unterhalb des Fräsrades (1) angeordnet ist. 35 spannscheiben gespannt und zentriert werden, wobei

3. Fräsmaschine nach Anspruch 1, dadurch ge- das Werkstück bis ium Aufspannen mit einem Hebekennzeichnet, daß die Fräsradwelle (2a) drehbar zeug gehalten werden müßte. Die Aufspannarbeit auf einer Mutter abgestützt ist, die ihrerseits auf zwischen den Aufspannscheiben und dem schweren einer im Gestell (6) drehbar, jedoch axial unver- Werkstück wären wegen der beengten Platzverhältschiebbar gelagerten Verstellspindel (2) höhen- 30 nisse außerdem mit einer erhöhten Unfallgefahr ververstellbar angeordnet ist. bunden. Es ist ferner (aus der deutschen Patentschrift

4. Fräsmaschine nach Anspruch 1, dadurch ge- 272 225) eine Kurbelwellenfräsmaschine bekannt, die kennzeichnet, daß nebeii dem Tisch (9) in einer einen um eine vertikale Achse rotierenden Aufspannvon dem Fräsrad (1) entfernten Tischposition an tisch aufweist. Durch eine zentrale Öffnung dieses einem Vertikalständer (19) ein zweites Fräsaggre- 35 Aufspanntisches wird die gesamte Kurbelwelle hingat (20) vorgesehen ist. durchgesteckt und dann mittels geeigneter Spannzeuge und Zentriereinrichtungen gespannt.

Zu beiden Seiten des Tisches ast je ein auf einem

Bett verschiebbarer Vertikalstäiider angeordnet. Die

Fräsmaschine zum Bearbeiten von Kurbelwangen 40 Vertikalständer tragen Supporte, an denen Fräswerk-

und Kurbelzapfen mit einer drehantreibbaren Auf zeuge um waagerechte Achsen drehbar gelagert sind,

spannscheibe für die Werkstücke und mit einem auf Die Frässpindeln müssen weit über den Support hin-

einer zur Drehachse der Aufspannscheibe parallelen ausragen, damit sie zwischen die Kurbelwangen ein-

Fräsradwelle rotierenden und axial verschiebbaren greifen können. Diese weite Ausladung bringt erheb-

Fräsrad, sowie mit einer relativen Beweglichkeit der 45 liehe Steifigkeitsprobleme mit sich, da der zwischen

beiden Drehachsen rechtwinklig zu ihren Achsen. den Kurbelwangen zur Verfügung stehende Raum

Bekannte Kurbelwellenfräsmaschinen (vgl. deut- keine stabilen und entsprechenden Platz benötigensche Auslegeschrift 1300 419) dienen zum Fräsen den Stützkonstruktionen zuläßt. Die Fräsleistung der von Kurbelwellen für kleinere und mittlere Motoren, verwendeten Fräser ist wegen ihres verhältnismäßig die in der Regel einstückig geschmiedet sind. Dies 50 kleinen Durchmessers gering. Wegen der geringen bedeutet, daß die Kurbelwelle selbst aus mehreren Steifigkeit der Pinolen, die zur horizontalen Verschiezentrisch angeordneten Lagerzapfen und exentrisch bung der Fräser vorgesehen sind, läßt sich die Fräsangeordneten Hubzapfen besteht, die über Kurbel- leistung bei dieser bekannten Kurbelwellen-Fräswangen miteinander verbunden sind. Bei den bisher maschine nicht beliebig steigern. Außerdem ist für bekannten Kurbelwellenfräsmaschinen werden die 5S jeden der Vertikalständer eine eigene Bettführung erbeiden an den Enden der Kurbelwelle vorgesehenen forderlich, so daß zwei derartige Bettfühningen vorLagerzapfen in Spannfuttern aufgenommen, die im gesehen sein müssen.

Gleichlauf drehbar sind. Auf einem Maschinenbett Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, eine ist auf parallel zu der Drehachse der Spannfutter an- Fräsmaschine zum Bearbeiten von Kurbelwangen und geordneten Führungsbahnen ein Support verschiebbar 60 Kurbelzapfen mit einfachem Aufbau zu schaffen, bei gelagert, bestehend aus einem auf den Führungsbah- der insbesondere die schwierigen und zeitaufwendinen verschiebbaren Unterschlitten und einem auf die- gen Spannarbeiten, die beim Bearbeiten großer Kursen senkrecht zur Drehachse der Spannfutter und beihübe auf der eingangs erwähnten bekannten Kursenkrecht zu den Führungsbahnen verschiebbaren belwellenfräsmaschine zwangläufig notwendig wären, Oberschlitten. 65 vereinfacht und verringert sind.

Der Oberschlitten trägt seinerseits ein Fräsrad, das Diene Aufgabe wird nach der Erfindung dadurch

um eine parallel zur Achse der Spannfutter angeord- gelöst, daß die Fräsradwelle lotrecht in einem sta-

nete Achse rotiert und an seinem Umfang in aus- tionären Gestell angeordnet ist, wobei das Fräsrad