DE2531993A1

DE2531993A1 - Werkstueck-lagervorrichtung fuer kurbelzapfen-fraesmaschinen

Info

Publication number: DE2531993A1
Application number: DE19752531993
Authority: DE
Inventors: Shingo Yamada
Original assignee: Komatsu Ltd
Current assignee: Komatsu Ltd
Priority date: 1974-07-17
Filing date: 1975-07-17
Publication date: 1976-02-05
Also published as: JPS5110487A; US3965780A; DE7522786U; JPS5725327B2; SU633454A3

Description

un;,· für

(Priorität: 17. Juli 1974, Japan, tir. ti 174/74)

Die Erfindung bezieht sich auf eine T/erkstück-Lagervora-iolvtViii^, insbesondere zur Aufnahme eines in einer Kurbelzcxpi'ci;·- FrJismasdiine zu bearbeitenden VJerkstückß r.ur Herstellung
einer Kurb e Iv; e 11 e.

Bei herkömmlichen Kurbelzapfen-Fräsmaschinen zur Bearbeitung einer den Hauptteil eines Verbrennungsmotors bildenden Kurbelwelle wird das zu bearbeitende Werkstück an verschiedenen Stellen desselben mittels einer Lager- oder Kalterungsvorrichtung getragen. Das Werkstück wird unter Drehung bearbeitet, Bei derartigeil herkömmlichen Anordnungen zur bloßen Aufnahme der lagerteile kann das Werkstück nicht befriedigend festgeklemmt v/erden, so daß während der Bearbeitung entstehende
Schwingungen nicht verhindert werden können. Infolgedessen
kann die Schneidgeschwindigkeit nicht erhöht und die Produktivität nicht verbessert v/erden. Weiterhin muß die Lagervorrichtung in Abhängigkeit von der Größe o.ss -zu bearbeitenden

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Werkstücks bewegt werden, so daß viel Zeit und Arbeit zum Einrichten erforderlich sind, was die Produktivität verschlechtert.

Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, die Nachteile des Standes der Technik zu vermeide;... und eine; Werkstück-Lagervorrichtung für KurbelzapiOri-FrL'cmaschirion zu schaffen, bei der ein Körper oder Gehäuse dor Lagervorrichtung auf dem Support einer Frässpindel befestigt ist, so daß der Körper stets zusammen mit der Frässpindel bev/egt werdon kann. Das zu bearbeitende Werkstück ist derart gelagert, daß der Teil, der sich etwas vor dem Lagerteil befindet, stets aufliegt, wodurch die Produktivität verbessert und das Einrichten vor der Bearbeitung vereinfacht wird.

Anhand des in der Zeichnung dargestellten Ausführungsbeispiels wird die.Erfindung näher erläutert. Es zeigen:

Fig. 1 die Draufsicht auf eine Kurbelzapfen-Fräsmaschine;

Fig. 2 die Seitenansicht der Kurbelzapfen-Fräsmaschine der Fig. 1 ;

Fig. 3 die Vorderansicht einer erfindungsgemäßen Werk stück-Lagervorrichtung ;

Fig. 4 den Querschnitt der Werkstück-Lagervorrichtung der Fig. 3;

Fig. 5 im einzelnen den Eingriff zwischen einem Antriebszahnrad, einem Ringzahnrad und einer der Klauen;

Fig. 6 in schematischer Darstellung die örtliche Anordnung der Futter und der Werkstück-Lagervorrichtung;

Fig. 7 eine schematische Ansicht eines zu bearbeitenden Werkstücks; und

Fig. 8 und 9 Ansichten alternativer Ausführungsformen\on im Antriebszahnrad gebildeter Ausnehmungen zum Antrieb der Klauen.

Die in den Fig. 1 und 2 gezeigte Maschine enthält ein Bett 1,

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auf dem unabhängig voneinander zv.^;ei Gruppen von Supporten 2 befestigt sind. Diese sind in Längsrichtung des Kcischii:;:-: bettes 1 mittels eines I/"ngcuntrieb3 3 und in Ouevriohtuug des Naschinenbettes 1 mittels eines C.uerartriebs 4 fre' beweglich. Auf federn Support 2 ist ein Bavpt-FrässpÄndelkasten 5 befestigt, an der.¹ wiederum je ein Fräser ?' angebracht ist. der mittels eines JJ-iUpt-Spindelnvotors 6 ?:-:■■<getrieben wird. Vor jede;.. F^ässpi^delkasten 5 bofircot sich ein Kaupt"^T.:"eri:ii--i;ückspind.elk&.s''.,en ?; zu;; Antrieb der; nicht gezeigten zu bearbeitenden VJerkstücks. An den einender gegenüberliegenden Seiten des ^erlccOückspindolkastens Γ.-. sind Futter 9 befestigt, r.it de;ien die En α er· des Ivcr]:- stückc festgespannt v;erde:-i. Jn der Hähe jedes Futters 9 ist an jedem Support 2 der Hauptkoi^per 10 einer ¥er]-:stück-Lagervorrichtung angeordivet. IOer H?uptkörper 10 ist gleichzeitig mit der L'Angs'beuegur.g des Supports 2 längs des Werkstücks beweglich.

GemMß Fig. 3 bis 5 ist in Hauptkerpsr 10 ein ringförmiger Teil 11 ausgebildet, der ein Antriebszahnrad 12 und ein Ringzahnrad 13 aufnimmt. Ir:] Antriebs zahnrad 12 sind beispielsweise drei dreieckförinige jAisnchnungen 12a ausgebildet, die je mit einem Ende eines zugehörigen Gleiters 15 von Klauen 14 in Eingriff stehen. Bei den gezeigten Ausführungsbeispiel sind drei Klauen 14 vorgesehen. Diese sind je in einer Führungsnut 13a des Ringzahnrades 13 gleitend beweglich, das angrenzend an das Antriebszahnrad 12 angeordnet ist. Bei Drehung des Antriebszahnrades 12 werden die Klauen 14 in eine Mittelöffnung 11a des ringförmigen Teils 11 eingeschoben bzw. daraus zurückgezogen. Mit den Klauen 14 werden die Haupt-Lagerteile des zu bearbeitenden Werkstücks festgeklemmt. Die auf einer Seite des Antriebszahnrades 12 ausgebildeten Ausnehmungen 12a können spiral- oder bogenförmig sein (Fig. 8, 9). Das Antriebszahnrad 12 steht mit einem Ritzel 16 in Eingriff, in dessen mittlerem Teil eine mehreckige öffnung i6a ausgebildet ist. Eine Mutternanzieheinrichtung 17 enthält

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einen mittels eines ölhydraulischen Zylinders 19 frei zum Antriebszahnrad 12 und von diesem weg beweglichen Kasten 20, in dem ein ölhydraulischer Motor 21 untergebracht ist. Der Motor 21 enthält eine Welle 21 a, an der ein Zahnrad 22 starr befestigt ist. Dieses steht mit einem Zahnrad 25 in Eingriff, das seinerseits an einem Ende eines Federzylinders 24 befestigt ist. Der Federzylinder 24 ist innerhalb des Kastens 20 mittels Lagern 26 drehbar gelagert. Innerhalb des Federzylinders 24 ist eine föäitternanziehwelle 28 befestigt, die mittels einer Feder 27 in Richtung zu den Ritzeln 16 vorgespannt wird. Die Mutternanziehwelle 28 steht über einen Keil 24a init dem Federzylinder 24 in Eingriff. Das im ringförmigen Teil 11 des Körpers 10 untergebrachte Ringzahnrad 13 steht mit eines Zahnrad 29 im unteren Teil des ringförmigen Teils 11 in Eingriff. Das Zahnrad 29 sitzt koaxial zu einem Zahnrad 29a und läuft mit diesem um. Das Zahnrad 29a steht mit einem Zahnrad 31 in Eingriff, das auf einer in Längsrichtung des Maschinenbettes 1 verlaufenden Keilwelle 30 sitzt. Somit kann die Drehung der Keilwelle 30 auf das Ringzahnrad 13 übertragen werden. An den beiden Enden der Keilwelle 30 ist je ein Kegelrad 32 starr befestigt, die mit Kegelrädern 34 in Eingriff stehen. Diese sind starr an den unteren Enden von Schnekken 33 befestigt, die über ein Getrielje 35 mit einem Impulsmotor 36 verbunden sind. Je ein Firtter 9 ist je an einer Hauptspindel 38 im Werkstückspindelkasten 8 befestigt und mittels des Impulsmotors 36 über die Schneckenräder 37 antreibbar. Vor dem Maschinenbett 1 befinden sich eine Steuertafel und ein Späneförderer 40 zur Entfernung der während des Fräsens entstehenden Späne. Weiter ist ein Spänebehälter 41 vorgesehen, in dem die Späne gespeichert werden (Fig. 2).

Beim Fräsen der Zapfenlagerteile a* und a, des Werkstücks A (Fig. 7) werden zunächst beide Enden des Werkstücks A zwischen und mittels der Futter 9 festgespannt, die vor

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den Hauptspindeln 38 angeordnet sind. Darauf wird mittels des Hydraulikzylinders 19 der Mutternanzieheinrichtung der Kasten 20 nach vorn zum Antriebszahnrad 12 bewegt, so daß das vordere Ende des Kutternanziehers 1Π mit der mehreckigen öffnung I6a des Ritzels 16 in Eingriff gelangt. Wenn sich der Hydraulikmotor 21 dreht, läuft das Antriebszahnrad 12 im Ringzahnrad 13 um. Damit werden die Klauen 14 über die mit den Ausnehmungen 12a im Antriebszahnrad 12 in Eingriff stehenden Gleiter 15 nach vorn zum mittleren Teil bewegt. Hierdurch werden die Lagerteile b. und b_o festgespannt, die mit den zu fräsenden Zapfenlagerteilen s,, und a.-, in Verbindung stehen.

Nach dem Festklemmen wird der Kasten 20 mittels des Hydraulikzylinders 19 wieder nach hinten bewegt, so daß der Kutternanzieher.(Schlüssel) 18 aus dem Ritzel 16 gelöst wird. Der Hauptspindelmotor 38 und der Impulsmotor 36 v/erden eingeschaltet, so daß der Fräser 7 und das Werkstück A in Drehung versetzt v/erden. Die Drehung der Futter 9 v/ird auf die Keilwelle 30 übertragen. Das im ringförmigen Teil 11 angeordnete Ringzahnrad 13 wird mittels der Keilwelle 30 über die Zahnräder 31> 29a und 29 mit der gleichen Geschwindigkeit angetrieben, so daß die Zapfenlagerteile a. und a, durch die Fräser 7 gefräst werden, während die Hauptlagerteile b^ und bp angrenzend an die zu bearbeitenden Zapfenlagerteile a. und a-, mittels der Futter 9 und der Klauen 14 getragen werden. Daher können Schwingungen des Werkstücks A während des Fräsens vermieden werden. In ähnlicher Weise werden beim Fräsen der Zapfenlagerteile ap und a.. die Hauptlagerteile b₂ und b-, mittels der Klauen 14 festgeklemmt, so daß das Werkstück auch hierbei schwingungsfrei gefräst werden kann.

Erfindungsgemäß dienen die Klauen zur Übertragung ihrer Drehung auf die Futter, die die beiden Enden des zu bearbeitenden Werkstücks tragen. Die Hauptlagerteile, die

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mit den zu fräsenden Zapfenlagerteilen verbunden sind, werden mittels der Klauen so festgeklemmt, daß sie die während des Fräsens erzeugte Reaktionskraft aushalten. Hierdurch können, verglichen mit den herkömmlichen Mechanismen, bei denen die Hauptlagerteile lediglich mittels Lagern gelagert sind, "die während des Fräsens entstehenden Schwingungen wesentlich verringert werden, so daß eine Erhöhung der Fräsgeschwindigkeit und eine Verbesserung· der Produktivität erreicht werden kann. Der Körper der Lagervorrichtung ist auf den Supporten befestigt, auf denen wiederum die Haupt-Frässpindelkästen befestigt sind, so daß die HauptΙε-igerteile angrenzend an die zu fräsenden Zapfenlagerteile stets starr gelagert werden können. Im Gegensatz dazu sind bei den bekannten Vorrichtungen von Hand Änderungen der Lagersteilen vorzunehmen, und zwar je nach der Art des zu bearbeitenden Werkstücks. Demzufolge sind bei der erfindungsgemäßen Vorrichtung vor dem Fräsen keine Einrichtarbeiten notwendig, so daß die Arbeitsproduktivität beträchtlich verbessert werden kann.

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Claims

.Werkstück-Lagervorrichtung für Kurbelzapfen-Fräsmasclii- nen, gekennzeichnet durch zwei auf dem Bett (1) der Fräsmaschine befestigte Supporte (2), die in Längs- und in Querrichtung des llaschinenbetts beweglich sind, durch zwei Hauptkörper (10) der Vorrichtung, von denen je einer auf den Supporten befestigt ist und die je Werkstück-Klemmeinrichtungen (14) zum Einklemmen eines Hauptlagerteils eines Werkstücks (A) aufweisen, der mit einem Zapfenlagerteil des zu bearbeitenden Werkstücks verbunden ist, durch eine über Zahnräder (29, 31) mit einem Elektromotor (3S) zum Antrieb des Werkstücks (A) verbundene Keilwelle (30), und durch ein zwischen der Werkstück-Klemmeinrichtung und der Keilwelle angeordnetes Getriebe (35) zum Drehen der Werkstück-Klemmeinrichtung mit zur Drehgeschwindigkeit des Werkstücks synchroner Drehgeschwindigkeit.
2. Werkstück-Lagervorrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die Werkstück-Klemmeinrichtung folgende Bestandteile enthält: ein im Hauptkörper (10) der Vorrichtung drehbar gelagertes Ringzahnrad (13), das mit einem Zahnrad (16) des Getriebes in Eingriff steht, ein koaxial und angrenzend an das Ringzahnrad drehbar gelagertes Antriebszahnrad (12), mehrere in einer Seitenfläche des Antriebszahnrades ausgebildete Führungsnuten (12a), mehrere gleitend

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zwischen dem Hauptkörper (10) und dem Antriebszahnrad (12) bev/egliche Klauen (14) mit je einem Gleiter (15)» dessen distales Ende mit einer der Führungsnuten des Antriebszahnrades in Eingriff steht, so daß die Klaue in Radialrichtung des Antriebszahnrades gleitet, wenn dieses umläuft, ein Ritzel (16) mit einer in dessen mittlerem Teil ausgebildeten mehreckigen Öffnung (i6a), das mit dem Antriebszahnrad in Eingriff steht, eine Mutternanzieheinrichtung (17) mit einem Mutternanzieher (18), der mit der mehreckigen öffnung des Ritzels in Eingriff gebracht werden kann, und einen Hydraulikmotor (21) zum Antreiben des Mutternanziehers.
3. Werkstück-Lagervorrichtung nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, daß drei gerade Führungsnuten (I2a) vorgesehen sind, die ein Dreieck bilden.
4. Werkstück-Lagervorrichtung nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, daß drei gekrümmte Führungsnuten (12a) vorgesehen sind.
5. Werkstück-Lagervorrichtung nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, daß drei spiralförmige Führungsnuten (i2a) vorgesehen sind.

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