EP0170764A1 - Rectifieuse pour vilebrequins de moteurs à explosion et diesel - Google Patents

Rectifieuse pour vilebrequins de moteurs à explosion et diesel Download PDF

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EP0170764A1
EP0170764A1 EP85102233A EP85102233A EP0170764A1 EP 0170764 A1 EP0170764 A1 EP 0170764A1 EP 85102233 A EP85102233 A EP 85102233A EP 85102233 A EP85102233 A EP 85102233A EP 0170764 A1 EP0170764 A1 EP 0170764A1
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    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B24—GRINDING; POLISHING
    • B24B—MACHINES, DEVICES, OR PROCESSES FOR GRINDING OR POLISHING; DRESSING OR CONDITIONING OF ABRADING SURFACES; FEEDING OF GRINDING, POLISHING, OR LAPPING AGENTS
    • B24B45/00—Means for securing grinding wheels on rotary arbors
    • B24B45/003—Accessories therefor
    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B24—GRINDING; POLISHING
    • B24B—MACHINES, DEVICES, OR PROCESSES FOR GRINDING OR POLISHING; DRESSING OR CONDITIONING OF ABRADING SURFACES; FEEDING OF GRINDING, POLISHING, OR LAPPING AGENTS
    • B24B5/00—Machines or devices designed for grinding surfaces of revolution on work, including those which also grind adjacent plane surfaces; Accessories therefor
    • B24B5/36—Single-purpose machines or devices
    • B24B5/42—Single-purpose machines or devices for grinding crankshafts or crankpins

Definitions

  • the present invention relates to grinding machines for crankshafts of engines, both diesel and explosion.
  • Machine tools of this type are provided with a series of grinding wheels placed side by side which are arranged on a single grinding wheel shaft and which thus make it possible to machine the bearings of the bench as well as the crank pins.
  • the main object of the present invention is that of making a multiple grinder for crankshafts having a higher precision obtained by simplifying the movements of the machine.
  • Another object is that of carrying out the operation of preparing the machine in an extremely simple manner, therefore feasible in reduced time, in minimal spaces and without lifting means, in such a way that the replacement of the grinding stones is less costly. rectification.
  • the main purpose has been achieved by providing that the part to be rectified is arranged, not on the horizontal diametral plane of the grinding wheels, but in a position such as to form with this an angle between 10 and 60 °, preferably an angle of about 30 °, so that all the movements can be controlled by a single stepping motor.
  • the grinding wheel or grinding wheels for dressing are also arranged not facing the horizontal diametral plane of the grinding wheels, but displaced by a certain angle relative to said plane, in particular by an equal angle, but opposite to that formed by the part with said horizontal plane.
  • This position of the workpiece and the dressing wheel allows these two operations to be carried out by a single kinematic chain and therefore by a single stepping motor. In this way the influences of the ambient temperature and the inaccuracies of the multiple movements are eliminated, obtaining greater precision and a significantly better surface finish than that which can be obtained by current machines.
  • a specific embodiment provides that one of the supports of the grinding wheel shaft is slidably mounted and that there is provided, on the grinding machine itself or next to it, a special carriage having an arm on which slide at minus two grinding wheels which can be removed little by little without the need to dismantle the entire grinding wheel shaft.
  • the machine shown in the figures is provided with a certain number of grinding wheels M1, M2, M3, M4, M5, which are as much as the bearings to be ground, so that the crankshaft is ground by a single operation.
  • Each grinding wheel is mounted and balanced separately with its flanges 4 before being introduced, by means of the carriage 7, onto the grinding wheel shaft 5 which is fixed to the table 6 and by means of its supports 1 and 2.
  • the machine is provided with two workpiece heads 13A and 14A which rotate the two points 13 and 14, which are synchronized by the shaft 15.
  • the dressing roller 16 forms with the above plane an angle ⁇ preferably equal to the previous angle, but in opposite directions.
  • Each support is provided with special hydrostatic or hydrodynamic type bearings in which are housed and rotate the two ends of the grinding wheel shaft 5, which are covered by a removable cover 18.
  • each support has a hydraulic control unit with a circulation pump, filter and oil cooling.
  • Each support is therefore completely independent of the rest of the machine and can be moved and adjusted without any loss of oil, even when the cover 18 is removed, so as to release one end of the grinding wheel shaft 5.
  • the support 1 is always fixed on the table 6 of the grinding machine, while the support 2 can be moved in the direction of the arrow A by taking the position 2 'indicated in FIG. 3, so as to allow free passage to the grinding wheels M1, M2, M3, M4, M5, when these are removed from the grinding wheel shaft 5.
  • a carriage 7 is specially provided for transporting the disassembled grinding wheels to the preparation workshop for the grinding machine.
  • This carriage 7 is provided with an arm 23 on which the different grinding wheels from N1 to M5 slide during assembly and disassembly.
  • This arm is provided with a conical projection 21 which enters a cavity provided in the shaft 5, so as to be able to support it.
  • the carriage 19 is also provided with locking screws 25 actuated by the handwheel 19 which are intended to penetrate the table 6.
  • the disassembly of the series of grinding wheels from M1 to M5 for their replacement is carried out as follows: First of all, the cover 18 of the support 2 is dismantled, while the carriage 7 is approached so that the conical part 21 of the arm 23 enters the end of the grinding wheel shaft 5. By means of the flywheel 19 the carriage 7 is rigidly locked against the table 6 of the machine.
  • the support 2 is now moved away from its seat, which moves to the position 2 ′ (FIG. 3), thereby keeping the shaft 5 and the arm 23 supported by the hydraulic piston 27 placed on the carriage 7.
  • the movement of the grinding wheels M1, M2, M3, M4, M5, the displacement of the support 2, that of the hydraulic piston 27, as well as of the carriage 7 are preferably motorized, so that the operations follow until when all of them have been dismantled. the grindstones.
  • the mounting of the grinding wheels M1, M2, M3, M4 and M5 on the shaft 5 is carried out in reverse but identical manner.
  • the movement of the table 6 which carries the group of grinding wheels is carried out by a single stepping motor 10 by means of a reduction gear 11 and of the group 9 containing a high-precision ball screw which allows advance half micron each time the engine is started (see Fig. 1).
  • Fig. 1 the grinding wheels are at a certain distance either from the axis of the workpiece to be that of the axis of the dressing wheel.
  • This distance is adjustable to allow easy assembly and disassembly of the crankshaft at a speed so as not to cause loss of time.
  • the amount of finishing of the different plans or supports is obtained by the autocalibration fork controlled by the electronic measuring device.
  • the regeneration thickness of the grinding wheels is obtained by increasing the value of the grinding stroke by a few hundredths each time this operation is carried out which can be carried out every 10 or 15 pieces.
  • the diamond roller withdraws under its protection which shelters it from the emery; it can be composed by different elements as much as the seats to be ground or by a single roller brought back on a carriage 20 which allows it to move along the entire length of the positions of different grinding wheels.
  • All the motors of the machine have adjustable speeds to obtain the desired results, while a computer controls the various movements of the machine and of the carriage 7 so as to obtain very high yields.

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  • Engineering & Computer Science (AREA)
  • Mechanical Engineering (AREA)
  • Grinding Of Cylindrical And Plane Surfaces (AREA)

Abstract

On prévoit une rectifieuse à plusieurs meules (M1, M2, M3, M4, M5) où la pièce à usiner est placée devant un diamètre des meules qui forme un angle (a) compris entre 10° et 60° avec un plan horizontal (P-P). De préférence, la meule pour le dressage forme elle aussi un angle (β) similaire au précédent, mais en direction opposée, avec le plan horizontal (P-P). On prévoit aussi un support (2) pouvant être éloigné pour l'arbre porte-meules (5), de manière à permettre le démontage et le remontage des meules rectifieuses (M1, M2, M3, M4, M5).

Description

  • La présente invention a trait aux rectifieuses pour des vilebrequins de moteurs, aussi bien diesel, qu'à explosion. Les machines outils de ce type sont munies d'une série de meules placées côté à côté qui sont disposées sur un arbre porte-meule unique et qui permettent ainsi d'une seule fois l'usinage des paliers de banc aussibien que des manetons.
  • Dans ce type de rectifieuses une précision très élevée est très importante. Celle-ci est empêchée par la complexité même de la machine outil, c'est-à-dire par ses mouvements multiples, aussi bien que par l'influence de la température ambiante.
  • Sur les machines connues de ce type il existe aussi le problème de devoir monter et déronter frequermment les différentes meules de l'arbre porte-meules. Pour faire cela, on emploie, normalement, une grue qui soulève l'arbre porte-meule avec ses meules, après que les deux supports, qui soutinnent l'arbre, ont été ouverts, ensuite la grue dépose l'arbre porte-meule sur un chariot convenable, qui pourvoit à son éloignement, tandis qu'un second chariot pourvoit à porter "in loco" un nouvel arbre porte-meules, qui sera ensuite soulevé et placé sur la rectifieuse. Cette façon de procéder présente de différents désavantages: avant tout, elle présuppose la présence d'une grue lourde, deuxièmement elle requière un espace remarquable autour de la rectifieuse, aussi bien pour les opérations de la grue que pour les manoeuvres du chariot ou des chariots auxiliaires pour le transport: enfin toutes ces opérations sont très longues, donc elles causent de longs arrêts de la machine.
  • Le but principal de la présente invention est celui de réaliser une rectifieuse multiple pour vilebrequins ayant une précision plus élevée obtenue par une simplification des mouvements de la machine.
  • Un autre but est celui de réaliser l'opération de préparation de la machine de façon extrêmement simple, donc faisable en temps réduit, dans des espaces minimales et sans moyens de soulèvement, de telle manière que le remplacement des meules grave moins sur les coûts de rectification.
  • Le but principal a été atteint en prévoyant que la pièce à .rectifier soit disposée, non pas sur le plan diamétral horizontal des meules rectifieuses, mais dans une position telle à former avec celui-ci un angle compris entre 10 et 60°, de préférence un angle d'environ 30°, de manière que tous le mouvements puissent être commandés par un unique moteur pas à pas.
  • De préférence on prévoit en outre que la meule ou les meules pour le dressage soient disposées elles aussi non pas en regard du plan diamétral horizontal des meules, mais déplacées d'un certain angle par rapport audit plan, en particulier d'un angle égal, mais opposé à celui formé par la pièce avec ledit plan horizontal.
  • Cette position de la pièce à rectifier et de la meule de dressage permet de réaliser ces deux opérations par une seule chaîne cinématique et donc par un seul moteur pas à pas. De cette façon les influences de la température ambiante et les imprécisions des mouvements multiples sont éliminés en obtenant une plus grande précision et un finissage des surfaces nettement meilleur que celui qu'on peut obtenir par des machines actuelles.
  • Une réalisation spécifique prévoit qu'un des supports de l'arbre porte-meule soit monté de manière coulissante et qu'il soit prévu, sur la rectifieuse même ou à côté de celle-ci, un chariot spécial ayant un bras sur lequel coulissent au moins deux meules qui petit à petit peuvent être faites sortir sans qu'il soit nécessaire de démonter tout l'arbre porte-meule.
  • L'invention sera maintenant mieux expliquée d'après un exemple de réalisation qui a été représenté sur les figures annexées, sur lesquelles :
    • la Figure 1 est une vue latérale de la rectifieuse proposée à capot ouvert;
    • la Figure 2 est une vue latérale tournée de 90° par rapport à la Figure 1; et
    • la Figure 3 est une vue du haut de la même rectifieuse.
  • La machine représentée sur les figures est munie d'un certain nombre de meules rectifieuses M1, M2, M3, M4, M5, qui sont autant que les paliers à rectifier, de telle façon que la rectification du vilebrequin soit réalisée par une seule opération. Chaque meule est montée et équilibrée séparemment avec ses brides 4 avant d'être introduite, au moyen du chariot 7, sur l'arbre porte-meules 5 qui est fixé sur la table 6 et au moyen de ses supports 1 et 2.
  • La machine est munie de deux têtes porte-pièces 13A et 14A qui font tourner les deux pointes 13 et 14, qui sont synchronisées par l'arbre 15.
  • Le plan diamétral P-P horizontal passant par le centre de chaque meule M1, M2, M3, M4 et M5', forme un angle α compris entre 10° et 60° avec la ligne droite qui unit le centre de la meule rectifieuse avec le centre formant l'axe de rotation de la pièce. Le rouleau de dressage 16 forme avec le susdit plan un angle β de préférence égal à l'angle précédent, mais de sens opposé.
  • Chaque support est prévu de paliers spéciaux de type hydrostatique ou hydrodynamique dans lesquels sont logés et tournent les deux extrémités de l'arbre porte-meule 5, qui sont couvertes par un couvercle amovible 18. Dans la partie inférieure, chaque support comporte un groupe de commande hydraulique avec une pompe de circulation, filtre et refroidissement à huile. Chaque support est donc complètement indépendant du reste de la machine et peut être déplacé et réglé sans aucune perte d'huile, même quand on démcnte le couvercle 18, de manière à libérer une extrémité de l'arbre porte-meule 5. Le support 1 est toujours fixé sur la table 6 de la rectifieuse, tandis que le support 2 peut être déplacé dans le sens de la flèche A en prenant la position 2' indiquée par la Fig. 3, de façon à laisser libre le passage aux meules M1, M2, M3, M4, M5, lorsque celles-ci sont retirées de l'arbre porte-meule 5.
  • On prévoit en outre un chariot 7 spécialement destiné à transporter les meules démontées à l'atelier de préparation à la rectifieuse. Ce chariot 7 est muni d'un bras 23 sur lequel coulissent les différent'es meules de N1 à M5 pendant le montage et le démontage. Ce bras est muni d'une saillie conique 21 qui pénètre dans une cavité prévue dans l'arbre 5, de façon à pouvoir le supporter. Le chariot 19 est en outre pourvu de vis de blocage 25 actionnées par le volant 19 qui sont destinées à pénétrer dans la table 6.
  • Le démontage de la série de meules de M1 à M5 pour leur remplacement se réalise de la façon suivante: On démonte tout d'abord le couvercle 18 du support 2, tandis qu'on approche le chariot 7 de sorte que la partie conique 21 du bras 23 pénètre dans l'extrémité de l'arbre porte-meules 5. Au moyen du volant 19 le chariot 7 est bloqué rigidement contre la table 6 de la machine.
  • On éloigne maintenant de son siège le support 2 qui se déplace à la position 2' (Fig. 3) en faisant ainsi rester l'arbre 5 et le bras 23 supportés par le piston hydraulique 27 placé sur le chariot 7.
  • Le mouvement des meules M1 , M2, M3, M4, M5, le déplacement du support 2, celui du piston hydraulique 27, ainsi que du chariot 7 sont de préférence motorisés, de manière que les opérations suivent jusqu'à quand on aura démontées toutes les meules.
  • Le montage des meules M1, M2, M3, M4 et M5 sur l'arbre 5 se réalise de manière inverse mais identique.
  • Le mouvement de la table 6 qui porte le groupe de meules est effectué par un unique moteur pas à pas 10 par l'intermédiaire d'un,réducteur 11 et du groupe 9 contenant une vis à circulation de billes de grande précision qui permet une avance de demi micron à chaque déclenchement du moteur (voir la Fig. 1).
  • Sur la Fig. 1 les meules se trouvent à une certaine distance soit de l'axe de la pièce à rectifier que de l'axe de la meule de dressage.
  • Cette distance est reglable pour permettre un montage et un démontage facile du vilebrequin à une vitesse telle à ne pas provoquer des pertes de temps.
  • Cette avance et éloignement rapide de la table 6 se réalise au moyen du groupe 12 réglable de façon mécanique et hydraulique.
  • La quote di finissage des différents plans ou supports est obtenue par la fourche d'autocalibrage commandée par le dispositif électronique de mesure.
  • L'épaisseur de régénération des meules est obtenu en augmentant la valeur de la course de rectification de quelque centième chaque fois qu'on procède à cette opération qui peut être réalisée tous les 10 ou 15 pièces.
  • Pendant le temps de rectification le rouleau diamantée (vcir la Fig. 1) se retire sous sa protection qui l'abrite de l'émeri; il peut être composée par de différents éléments autant que les sièges à rectifier ou bien par un seul rouleau ramené sur un chariot 20 qui lui permet de se déplacer le long de toute la longueur des positions de différents meules.
  • Tous les moteurs de la machine ont des vitesses réglables pour obtenir les résultats désirés, tandis qu'un ordinateur commande les différents mouvements de la machine et du chariot 7 de manière à obtenir des rendements très élevés.

Claims (6)

1. Rectifieuse pour vilebrequins, caractérisée en ce que l'axe de la pièce à rectifier est placé non pas sur le plan diamétral (P-P) horizontal des meules rectifieuses (M1 à M5), mais à une position telle à former avec celui un angle (α) compris entre 10 et 60°, de préférence un angle d'environ 30°.
2. Rectifieuse selon la revendication 1, caractérisée en ce que le ou les rouleaux de dressage (16) sont placées eux-aussi non pas en regard du plan diamétral (P-P) horizontal des meules, mais déplacés d'un certain angle (β) par rapport audit plan, en particulier d'un angle égal ou similaire à celui formé par l'axe de la pièce avec le même plan (P-P), mais en direction opposée.
3. Rectifieuse selon la revendication 1, caractérisée en ce que l'un (2) des supports (1, 2) de l'arbre porte-meule (5) est monté de façon coulissante pour permettre le défilement des meules de l'arbre (5) de la machine.
4. Rectifieuse selon la revendication 3, caractérisée en ce qu'on prévoit aussi un chariot (7) muni d'un bras (23) destiné à recevoir les meules.
5. Rectifieuse selon la revendication 4, caractérisée en ce que le bras (23) se place coaxialement à l'arbre porte-meule (5), en particulier il présente un moyen de ajustage conique (21).
6. Rectifieuse selon la revendication 5, caractérisée en ce qu'on prévoit un support, en particulier un piston (27) pour le bras (23) du chariot (7), de façon que lorsque le meules (M1 , M2, M3, M4, M5) sont enlevées de l'arbre porte-meules et enfilées sur le bras (23) du chariot (7), celui-ci, supporté par le piston hydraulique (27), peut être dégagé de la table (6) de la machine au moyen du volant (19) et dirigé à l'atelier de préparation des meules.
EP85102233A 1984-07-17 1985-02-28 Rectifieuse pour vilebrequins de moteurs à explosion et diesel Expired EP0170764B1 (fr)

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IT2192884 1984-07-17

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EP0170764B1 (fr) 1988-04-20
IT8421928A1 (it) 1986-01-17
IT1176411B (it) 1987-08-18
DE3562195D1 (en) 1988-05-26
IT8421928A0 (it) 1984-07-17

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