JP2001522726A - 高速フライス削りおよび丸削りまたは回転ブローチ削りあるいは丸削り・回転ブローチ削り - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 課題 本発明は、往復ピストン内燃機関、往復ピストンコンプレッサなどに使用される、例えばクランクシャフトなどの回転対称表面を有する製作品を切削する方法および装置に関するものであり、それによって設定時間および遊び時間が最小化され、特に製作品の他の機械への置き換えが回避され、大きいバッチ・サイズおよび少数の物品の両方が経済的に切削される。解決手段 本発明による方法は、製作品の切削が、切断速度が主として製作品の回転により作り出される方法と、切断速度は主として工具の回転によって得られる切削方法の両方によって達成されることを特徴とする。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】 Ｉ．使用分野 本発明は回転対称表面を有する製作品、特に回転対称であり偏心してさえいる
表面を有する複雑な形状の不安定な製作品を切削する方法に関する。

【０００２】 かかる製作品の代表的なものは、往復ピストン内燃機関、往復ピストン・コン
プレッサなどに使用されているクランクシャフトである。

【０００３】 ＩＩ．技術的背景 近年、鋼鉄や鋳鉄でできた粗い状態にある、すなわち鋳造または鍛造されたク
ランクシャフトの切削は、一般的には公知の切削手順によって達成される。クラ
ンクシャフトに関して最も頻繁である使用状況は、自動車の内燃機関においてで
あり、その種のクランクシャフトは一般的に非常に多数製造され、そのため切削
方法およびその目的のために採用される機械構成を選択するという意味で、一般
的に各クランクシャフトについて可能な限り最短な切削時間が予想される方法が
採用されるというものである。

【０００４】 現在の基準に従えば、これは一般的に、クランクシャフトの中央軸受けまたは
主軸受けは、例えばＤＥ ３５ ２３ ２７４ Ｃ２またはＥＰ Ｎｏ ８６
１０８ ６６６に開示されたように回転ブローチ削りまたは丸削り・回転ブロー
チ削りによって切削され、一方、クランク動程またはクランクピン軸受けは、そ
しておそらくはクランク側のほお面も、例えばＤＥ １９６ ２６ ６２７ Ａ
１に開示されたように、外側のフライス削り、特に高速外側のフライス削りによ
るか、例えばＤＥ ４４ ４６ ４７５に開示されたように、内部フライス削り
（回転削り）または回転フライス削りによって切削することができる。

【０００５】 外側のフライス削りに代わるものとしては、いわゆる回転フライス削りを用い
ることも可能である。いくつかの状況下においては、個々の切削操作は、製作品
が既に焼き入れされた状態にある場合に行われる。ここで、上記で用いた用語は
以下を意味するために採用している。

【０００６】 回転ブローチ削り 間隔が回転する円盤状の工具の中心に比例して増大する回転ブローチ削り切断
エッジが、円盤状の工具の周囲に、その外縁方向に間隔を空けて配置されている
。円盤状の工具はその軸をクランクシャフトの軸に沿って平行な関係にして回転
し、材料は、実質的に速い速度（約１０００ｒｐｍ）で回転するクランクシャフ
トの周囲に沿って回動する回転ブローチ削り切断エッジによってクランクシャフ
トの外縁面で剥がされる。回転ブローチ削り切断エッジが工具の中心に対して全
て同じ間隔にあれば、送りは工具の切断エッジの間で、クランクシャフトに対し
て半径方向、すなわちＸ方向で実施されなければならない。これらの手順は、複
数の切断エッジに分散するか、同種の工具で補足することができる。

【０００７】 丸削り・回転ブローチ削り これは上記の回転ブローチ削り操作を関与させており、その前に、円盤状の工
具の周囲にやはり配置された切断エッジによって実施されるプランジカット丸削
り操作が実施される。プランジカット丸削りは、円盤状の工具が切断エッジの係
合の間には回転せずに、製作品の方へと半径方向前方にのみ移動される手順によ
って達成される。

【０００８】 外側のフライス削り この場合にも、切断エッジは、製作品の軸に平行な軸を中心にした回転で作動
可能である円盤状の工具の周囲に配置されている。しかし、切削速度は主に工具
の回転動から生ずるが、製作品は、切削される回転対称な製作品の表面の周囲で
工具の少なくとも完全な回転動が完了するまで、約１０ｒｐｍで回転するだけで
ある。

【０００９】 特に大型の製作品を処理する場合には、工具の多数のパスが製作品表面の周囲
で必要になり、関係する製作品のサイズを理由として単一のパスが適当であると
思われるとしても、工具の接線方向の内方および外方への動きのために複数の完
全な回転パスがしばしば必要となる。

【００１０】 円盤状の工具はその外縁全体に渡ってフライス削り歯を備えている。

【００１１】 互いに対する外縁方向の切断エッジの間隔は、回転ブローチ削りまたは丸削り
・回転ブローチ削りの場合よりも短くすることは可能であり、その意図は一般的
に、次の切削歯が製作品と係合状態になる前に、ある切削歯での切削操作を完了
することである。

【００１２】 円盤状の工具 これは一般的に円形の盤を関与させるものである。しかし理論的には、例えば
楕円形など円形でない盤を使用することも可能である。但し、円盤は凸状に外方
へ湾曲した外縁の輪郭を示すだけであり、その点で特に外縁の輪郭で固いか切り
立った段を有してはいない。外縁の輪郭に隙間があれば、それは切断エッジを備
えていない。

【００１３】 回転フライス削り 外側のフライス削りとは対照的に、回転フライス削りは、回転軸が切削される
製作品の回転軸と直交する関係にある略指状のフライス削りカッターで操作され
る。外縁表面はかかるフィンガ・フライス削りカッターの１つまたは複数の末端
切断エッジで切削され、製作品の末端面はフィンガ・カッターの外縁表面に配置
された切断エッジで削られる。

【００１４】 高速フライス削り（回転フライス削りまたは外側のフライス削り） これは、例えば鉄鋼の場合には１３０ｍ／ｍｉｎを超え、特に１８０ｍ／ｍｉ
ｎを超える、鋳鉄の場合には１５０ｍ／ｍｉｎを超え、特に２００ｍ／ｍｉｎを
超える、アルミニウムの場合には３００ｍ／ｍｉｎを超え、特に５００ｍ／ｍｉ
ｎを超える切断速度でのフライス削りを意味する。かかる切断速度は、特に確動
的な切断エッジの形状や適切な切断材料の選択によって促進される。

【００１５】 この高速の切断は、フライス削りシステムに元々ある切断が中断されてしまう
という短所を大幅に減少させるので、長所がひときわ目立つ。

【００１６】 以上述べた点において、一方で丸削りまたは回転ブローチ削りまたは丸削り・
回転ブローチ削りを関与させ、他方で外側のフライス削りまたは回転フライス削
り、すなわち一般的にいうフライス削りによる切削は、組み合わせると製作品に
関する回転速度の完全に異なった必要な範囲のために合理的でないと思われたの
で、組み合わせては使用されなかった。一方、丸削りまたは回転ブローチ削りま
たは丸削り・回転ブローチ削りの場合には、切断速度は自家用車のクランクシャ
フトについて約１０００ｒｐｍである製造物の回転速度に基づいて主として達成
され、円盤状の工具は、外側のフライス削りまたは回転フライス削りの場合、特
にこれらの手順での高速フライス削りの場合とはほぼ径方向に正反対である３０
ｒｐｍ未満の速度でのみ回動または回転された。

【００１７】 対応する発生の仕方で、切削手順において発生する問題は完全に異なった分野
においても発生する。

【００１８】 丸削りまたは回転ブローチ削りまたは丸削り・回転ブローチ削りの場合には、
製作品の回転が高速であるために、その速度に依存するＸ方向での工具の調節さ
れた追跡はどのような場合でも不可能なので、Ｃ軸の働き（製作品の回転位置の
監視）は必要ではない。

【００１９】 したがって、関係する高速度の回転が理由である主たる困難は、つかみ力の分
野にあり、不均衡などを補償している。

【００２０】 対照的に外側のフライス削りまたは回転フライス削りの場合には、特にクラン
ク動程またはクランクピン軸受けはそれによって切削されるので、Ｃ軸の実施が
絶対に必要である。問題は製作品を十分しっかりと締め具で固定するか支えるこ
とおよび、大きく重い製作品は安定して正確な方法で一側でのみ保持することに
ある。特に、高度な正確性が関係する場合には、工具と工具シャフトの良好な動
作の正確さとバランスの取れた状態の問題が生ずる。

【００２１】 ＩＩＩ．本発明の説明 ａ）技術的目的 したがって、本発明の目的は回転対称であり偏心してさえいる表面を有する製
作品、特にクランクシャフトを切削する設定および遊びの時間を最小にする方法
および装置であって、特にそのチャック締め取り付けを変更することにより製作
品の他の機械への置き換えが回避され、大きなバッチ・サイズおよび少数の両方
を経済的に切削する方法および装置を提供することである。

【００２２】 ｂ）目的の達成 この目的は本発明の請求項１および１５記載の特徴によって達成される。有利
な実施例は従属項に記載した。

【００２３】 工具と製作品との間の相対的速度の影響に関して、原則的に異なる２つの方法
が製作品に使用されるという事実により、技術的かつ経済的に最も有利な切削モ
ードを、個々の操作部位について選択することが可能であり、したがって、製作
品全体について総体的に考慮することができる。２つの方法が１つの同一の機械
に適用されるのであれば、それによって、他の機械への製作品の置き換えにかか
る相当な設定および遊びの時間や、他の機械に製作品を再チャック締めすること
により引き起こされる切削の不正確性が回避される。

【００２４】 この点に関して、製作品は機械内で完全に外された後に再度締め具で固定され
るのではなく、可能であれば、固定動作またはチャック締め動作がクランクシャ
フトの一側で一時的に解除されるだけであることが好ましい。

【００２５】 そのようにして、回転ブローチ削りまたは丸削り・回転ブローチ削りにより、
また明らかに単に丸削りによっても、中央軸受けまたは主軸受けを切削すること
が可能になり、一方、同じ固定状態におけるある状況の下で、クランク動程軸受
けを、外側のフライス削りまたは回転フライス削りによって切削でき、クランク
シャフト側面のほお面も切削できる。

【００２６】 更に、先端または中心の間にクランクシャフトを収めて、切削動作に必要なト
ルクをかけることが可能であれば、クランクシャフトをその周囲で、そのとき既
に切削されている表面で固定ジョーによって固定することを実施できるように、
まずクランクシャフトの末端フランジおよび末端ジャーナルをも同じ機械内で、
好ましくは丸削りまたは回転ブローチ削りまたは丸削り・回転ブローチ削りによ
って切削できる。

【００２７】 その目的に特に適したチャックは、中心の間で受けられている状態から固定ジ
ョーによって外縁で固定されている状態への移行ならびに、これら２つの状態の
混合形態さえも達成できるように、製作品の外縁を係合する固定ジョーが中心、
すなわち心押し台の中心でガイドされる先端または中心に対して、軸方向に前進
および後退することができるチャックである。

【００２８】 工具ユニットはＹ方向に移動可能でもあり、またその軸、すなわちＢ軸を中心
に回転可能でもあり、一方、工具の支持部には中ぐりおよびフライス削りユニッ
トを付加することもできることが好ましい。

【００２９】 その目的のために、適した機械は、固定先端または中心の両方と固定ジョーを
も有しており、先端の間に固定したときに、そのとき後退するジョーは末端ジャ
ーナルおよび末端フランジの外縁で切削を妨げないような方法で、先端が軸方向
、すなわちＺ方向でジョーに対して移動可能である固定チャックを有することが
好ましい。

【００３０】 その種の機械は、２つの切削ユニットを有することが好ましく、そのうち一方
は丸削りまたは回転ブローチ削りまたは丸削り・回転ブローチ削りあるいはそれ
らの組み合わせの切削工程を可能にし、他方は特に高速での外側のフライス削り
または回転フライス削りを可能にする。これら少なくとも２つの切削ユニットは
、少なくともＸ方向に、好ましくはＹ方向にも移動可能であり、Ｂ軸を中心に回
転可能である、特に個別の支持部または個別に作動可能な支持部に配置されてい
る。

【００３１】 切削ユニットは製作品の同じ側または対向する側あるいは、互いに対してある
角度で配置することができる。更に工具ユニットは、製作品の異なった角度位置
で切削手順を実施することができるように、製作品に沿ってＺ方向に移動可能で
もなければならない。

【００３２】 切削ユニットに加えてあるいはその代わりに、非チップ切断切削ユニットを設
けることも可能である。これは、ウォータ・ジェット切断装置、レーザー切断装
置または熱処理用装置、特にレーザー焼き入れ装置であってもよい。かかる非チ
ップ切断切削ユニットは、Ｚ方向ならびに、できればＸ方向およびＹ方向にも移
動可能であることも好ましい。

【００３３】 しかし、例えばレーザーの場合のように、工具ユニットと製作品との間の半径
方向の間隔の変更の代わりに、焦点合わせを調節することが必要なだけであり、
ウォータ・ジェット切断の場合には同様の手順も可能であるので、Ｘ方向への移
動は、関係する個々の切削方法によっては完全に必要というわけではない。

【００３４】 全般的に見て、切削方法または切削ユニットの組み合わせは、明白に経済的な
費用で非常に小さいバッチ・サイズや所与のクランクシャフトの個々の製品さえ
も製造することを可能にしており、この点で、この場合の切削時間はクランクシ
ャフトの大規模大量製造の場合における切削時間の倍数であるということは重要
でない。

【００３５】 このようにして、特に製作品を外すこと、それを個別の焼き入れ手順を通過さ
せることおよび、焼き入れ後の切削後操作、特に研削が完了される他の機械でク
ランクシャフトを再固定することをを回避することが可能であるので、特に軸受
け表面に関する、例えばレーザー光線による機械における焼き付けも、この文脈
の中で検討する。更に、焼き入れ操作は実際に必要な場所でのみ達成されるので
、規模、時間に関するシーケンスおよび時間に関するパターンの意味での所与の
形態で、クランクシャフトの所与の部位が熱や冷却の影響を受ける限り、それに
よって、クランクシャフトで発生する熱によって引き起こされたゆがみを、意図
的な狙いを定めた方法で最小にて制御することができる。

【００３６】 例えば機械内でのレーザー光線による焼き入れの他の利点は、レーザー光線に
よって焼き入れ手順が必要なクランクシャフトの部分の加熱の間にさえも、上記
の手順の１つによるこれら加熱された部分での切断切削が可能であり、それによ
って、切断切削操作において発生する力を大幅に削減することである。この点に
関して、同時的な冷却とそれに伴う熱によるゆがみの発生ならびに切断切削の間
に、最終製品に残る熱によって引き起こされたゆがみを最小レベルに留めること
ができるように、切断切削手順は冷却期間でも行えるか、冷却期間にまで延長す
ることができる。

【００３７】 方法の２つのグループに必要な、製作品を駆動する主軸ハブの回転の極度に異
なった速度を実施することができるように、これらのドライブは、例えばモータ
主軸またはモータ以外に、移動させることができるか動作させることができ、で
きれば１：１００程度のステップアップ率またはステップダウン率を有していな
ければならない中間トランスミッションを有する。より遅い動作モードに関与さ
せられれるだけでよい主軸ハブ上のＣ軸の実施も、移動可能な中間トランスミッ
ションに連結することができる。

【００３８】 ｃ）例示による実施形態 本発明による実施形態を、図面を参照して以下で例示により更に詳細に説明す
る。

【００３９】 図１ａおよび１ｂは、クランクシャフトＫＷの切断切削用の装置を正面図およ
び側面図として、すなわちクランクシャフトＫＷの長手方向の軸１０の方向で見
て示している。

【００４０】 図１ａの正面図は、２つの主軸ハブ４、５が配置された機械の台３を示してお
り、２つのハブのうち一方の主軸ハブ５は、クランクシャフトを取り付けて取り
外すことを可能にするために軸方向、Ｚ方向に移動可能である。

【００４１】 クランクシャフトＫＷは、主軸ハブ４、５の一方に設けられておりそれによっ
て回転駆動される個々のチャック６ａ、６ｂに、その２端のそれぞれで固定され
ている。主軸ハブ４、５は電子的または機械的の何れかで同期しているか、１つ
の主軸ハブ５の代わりに、機械はそれ独自のドライブなしに自由回転心押し台を
有しているだけである。

【００４２】 更に２つの工具支持部１、２は、製作品に平行な台に沿って、すなわちＺガイ
ド３３に沿って移動可能である。工具支持部１、２はそれぞれ個々の１つまたは
複数の工具を備えている。一方の工具支持部の場合には、円盤状の回転フライス
削り工具１１が取り付けられており、他方の工具支持部の場合には、円盤状の回
転ブローチ削り工具１４または丸削り・回転ブローチ削り工具１５が取り付けら
れている。円盤状の工具は、Ｚ方向と平行な関係にあるＣ２軸を中心にして個々
に回動可能であるか回転駆動可能であって、Ｘ方向に、すなわちクランクシャフ
トに対して半径方向で横断的方向へ移動可能に、工具支持部１、２上に配置され
た、Ｘ運び台３５上に設けられている。

【００４３】 フィンガ・フライス削りカッター１２がＹ方向に更に移動可能であることは、
切削の選択肢を更に拡げている。

【００４４】 図１ｂの側面図から分かるように、これは、Ｚガイドがおよそ長手方向の軸１
０の高さに配置されている傾斜台機械に取り付けることができ、Ｘ運び台３５は
上方から図１ｂには示されていない製作品の方に、すなわち長手方向の軸１０の
方に傾斜して移動可能である。

【００４５】 図１ｂに示した実施例においては、２つの工具支持部１、２は図１ｂを見る方
向に一方が他方の後ろになって配置されており、図２は、Ｘ運び台が機械の長手
方向の軸１０の方に好ましくは互いに対して鋭角で設けられており、移動可能で
あるような方法で、台３が対称構造であり２つの工具支持部１、２はＶ字状に配
置されている設計構成の側面図を示している。

【００４６】 図１ａの正面図は、同時に使用される回転フライス削り工具１１と回転ブロー
チ削り工具１４を示しているが、これは実際にはどちらかといえば稀な状況であ
ると思われる。

【００４７】 クランク動程またはクランクピン軸受け１６ａ〜１６ｃは回転フライス削り工
具１１によって切削されるのが好ましいことが明らかになる。従って、回転フラ
イス削り工具１１は、長手方向の軸１０を越えて更に突出するクランク側のほお
部にも拘わらず、クランクピン軸受けの切削が可能なような直径でなくてはなら
ず、それを運ぶＸ運び台３５を越えてＸ方向に半径方向に突出しなければならな
い。クランク側のほお末端面および、できればクランク側ほお外縁表面も回転フ
ライス削りカッター１１によって切削されるのが好ましい。

【００４８】 その場合に、クランクシャフトＫＷは固定されており（好ましくは、回転フラ
イス削り工具１１の半径方向内向きの係合のみで）、できれば鏡面またはスラス
ト表面を含むクランク動程ジャーナル１６および隣接するクランク側ほお末端面
が完全に切削されるまで、少なくとも１回はゆっくりと完全に回転する（工具の
接線方向の内向きの係合で）。その点に関して、クランクシャフトＫＷの回転位
置を部分的に認識している必要がある。すなわち、主軸ハブ４、５に対して調節
されたＣ２軸の位置および、チャック６ａ、６ｂに対して定められたクランクシ
ャフトＫＷの回転位置について認識していることが必要である。

【００４９】 それとは対照的に、回転ブローチ削り工具１４または丸削り・回転ブローチ削
り工具１５は、できればオイル・ショルダも含む中央軸受けまたは主軸受け１７
、鏡面またはスラスト表面などを切削する。その状況において、クランクシャフ
トＫＷは、回転ブローチ削り工具１４または１５がクランクシャフトと平行に比
較的ゆっくりと回転または回動されている間に、正確な回転位置か分からないほ
ど非常に速く回転駆動されるか、プランジカット回転切削動作が工具の一切断エ
ッジでのみ達成される間に全く回転しない。機械制御システム３６は、工具のＺ
およびＸ移動、工具の回転動作または回動動作および、できれば回転速度または
できればクランクシャフトＫＷの角度位置をも調整する。

【００５０】 単一の固定的な構成においてできるだけ、かかる機械で表面が粗いクランクシ
ャフト上で仕上げ切削を遂行できるように、すなわち、末端フランジ２１および
末端ジャーナル２２を切削することもできるように、図１ａの拡大縮尺の詳細な
図面に示されたように、特別なチャック６ａ、６ｂを使用する。

【００５１】 これらのチャックは、一方ではそれぞれ個々の中心点または中心８を有するこ
とができ、それによって製作品はその面の心出し孔に係合することにより公知の
方法で中心間で把持することができる。

【００５２】 更に、このチャックは、外縁で製作品を浮動的または心出し的に把持する後退
可能なジョーを特に有している。

【００５３】 仮の切削のみとして上記の心出し孔を有する粗い鍛造または鋳造クランクシャ
フトを切削することに関しては、クランクシャフトはまず先端８の間の末端でま
ず収容されてトルクがかけられて、その固定構成において、長手方向の中央にあ
る中央ベアリングの１つ、例えば１７ｂが、外縁で丸削り、回転ブローチ削りま
たは丸削り・回転ブローチ削りによって切削される。この第１の切削された箇所
は次に支持装置、リネットなどを適用する役割を果たし、それによってクランク
シャフトも本明細書中に示してない方法で回転駆動することができる。その支持
・駆動装置をもって、外縁および、またできれば外方に配置された末端面の末端
フランジ２１および末端トラニオン２２を本工具で切削して、心出し孔の近傍に
することが可能になる。クランクシャフトは次にジョー７によって末端フランジ
２１と末端ジャーナル２２のこれらの切削された外縁面で固定することができ、
クランクシャフトは他の全ての所望の箇所で切削することができる。

【００５４】 その目的のためにジョー７は、チャック６ａ、６ｂに対するクランクシャフト
ＫＷの位置的な誤りを生じさせないために、中心または先端８の間の固定動作を
予めまたは同時に排除する必要なく、末端フランジ２１または末端ジャーナル２
２の外縁を浮動的または心出し的に係合することが好ましい。

【００５５】 それを可能にするために、ジョー７は先端８に対して軸Ｚ方向に移動可能であ
り、特に、クランクシャフトの末端を切削するときに衝突が起き得ない限り、先
端８に対して後退可能である。

【００５６】 比較として図３は、２つの円盤状工具、より特定的には一方は外側のフライス
削り工具１１および他方は回転ブローチ削り工具１４が回動キャリア３７上、Ｚ
方向に移動可能である単一の工具支持部１上に配置されている機械の設計構成の
側面図を示している。回動キャリア３７はＸ運び台３５に配置されている。一方
で外側のフライス削りまたは回転フライス削りを実行するときおよび、他方で丸
削りまたは回転ブローチ削りまたは丸削り・回転ブローチ削りを実行するときに
、製作品の完全に異なった必要な回転速度で、２つの工具は一般的に同時に製作
品上で動作に入ることはできないとの考察に基づくと、共通の工具支持部上の配
置は第２の支持部の構造を節減し、追加の切削ユニット用のスペースを提供する
。

【００５７】 この場合に、Ｘ運び台も傾斜的に製作品の方に向かって下方に移動可能であり
、製作品は機械台３に形成されたチップ・切断物溝の上に配置される。

【００５８】 図４は、図２に類似しているが外側のフライス削り工具１１がフィンガ・フラ
イス削りカッター１２に置き換えられている構造を示している。単一の末端切断
エッジが示されたフィンガ・フライス削りカッター１２の末端面の、回転クラン
クシャフトのクランク動程軸受けジャーナルとの間隔調節を可能にするために、
後者は概してＸ運び台３５上で回転可能ではなく、Ｙ軸１０に平行に配置された
Ｃ２軸を中心に回動可能なだけである。

【００５９】 それに代わるものとして、工具、すなわち例えばフィンガ・フライス削りカッ
ター１２が、回動動作に代えて、ある製作品の長手方向の軸に対して第２の横断
方向、すなわちＹ方向に移動可能に工具支持部上に配置されることも可能になり
、したがって、切削される製作品に関する調節手順におけるＸおよびＹ動作の制
御された重ね合わせを達成すること が可能である。

【００６０】 フィンガ・フライス削りカッター１２は、その末端切断エッジで製作品の外縁
表面を切削する。フィンガ・フライス削りカッターの中央から外方に半径方向に
延伸する単一の末端切断エッジのみを使用すると、切削された製作品には特に良
好な表面が作られる。

【００６１】 フィンガ・フライス削りカッター外縁表面上の略螺旋状の切断エッジは、製作
品の末端面、すなわち例えばクランク側ほお面を切削する役割を果たす。

【００６２】 図５は、その構造が図２または図４に示されたものに対応する機械の側面図で
ある。しかし、工具支持部１には、切断工具の代わりに、工具支持部、特にその
Ｘ運び台３５に対して、やはりＺ方向に延伸する軸を中心に回動するかＹ方向に
付加的に制御されて移動可能である非チップ切断切削ユニットが配置されている
。

【００６３】 かかる非切断切削ユニットが関係する場合には、これは例えばレーザー切断ユ
ニット、レーザー焼き入れユニットまたはウォータ・ジェット切断ユニットであ
ってもよいが、そのため射出ジェット３８が図面には象徴的に示されている。ジ
ェットを適切に集中させれば、工具支持部１および２が図５に示したようにＶ字
形に配置されていたとしても、非切断切削ユニット３４は製作品上での動作の間
、他方の支持部２の工具たとえば回転ブローチ削り工具１４が、衝突が発生する
恐れなく同じ切削箇所で動作させられるように、可能な限り製作品から離すこと
ができる。

【００６４】 比較のため、図６はやはり側面図として、２つの工具支持部１および２が互い
に製作品の反対側に配置されており、そのＸ運び台３５は好ましくは図６には示
されていない製作品の方に、すなわち機械の長手方向の軸１０の方に互いに対し
て同じＸ平面で移動可能である機械を示している。

【００６５】 その場合に、図１および２を参照して説明したように、支持部１および２は一
方で回転可能な円盤状の回転フライス削り工具１１を、他方で回転可能または回
動可能な円盤状の回転ブローチ削り工具１４あるいは丸削り・回転ブローチ削り
工具１５をそれぞれ載置している。しかし更に図６において、もう１つの工具支
持部４０は台３の２つのＺガイド３３、３３’の一方で移動可能であり、図５を
参照して上記で既に説明したように、非切断切削ユニット３４を載置している。
この場合、非切断切削ユニット３４も、Ｚ方向に平行な軸を中心にして、それを
運ぶＸ運び台４１に対して回動可能であるか、Ｙ方向、すなわちＸ運び台の動作
の方向に対して横断方向かつ長手方向の軸１０に対して横断方向に制御されて移
動可能である。

【図面の簡単な説明】

【図１】 ２つの切削ユニットによる切断切削用機械の正面図および側面図である。

【図２】 同様の機械の側面図である。

【図３】 図１に示した機械の改造型の側面図である。

【図４】 図２に関して改造した機械の側面図である。

【図５】 図１に示した機械のもう１つの改造型の側面図である。

【図６】 もう１つの形態の機械の側面図である。

【符号の説明】

１ 工具支持部 ２ 工具支持部 ３ 台 ４ 主軸ハブ ５ 主軸ハブ ６ａ チャック ６ｂ チャック ７ ジョー ８ 先端 １０ 長手方向の軸 １１ 外側のフライス削りカッター １２ フィンガ・フライス削りカッター １３ 丸削り工具 １４ 回転ブローチ削り工具 １５ 丸削り・回転ブローチ削り工具 １６ クランク動程軸受けジャーナル １７ 中央軸受けジャーナル １８ ドライブ １９ 中間トランスミッション ２０ クランクシャフト ２１ 末端フランジ ２２ 末端ジャーナル ２３ クランク側ほお末端面 ２７ フライス削りカッター・ドライブ ２８ 回転ブローチ削りドライブ ３１ Ｘドライブ １ ３２ Ｘドライブ ２ ３３ Ｚガイド ３４ 非切断切削ユニット ３５ Ｘ運び台 ３７ 回動キャリア ３８ ジェット ４０ 工具支持部 ４１ Ｘ運び台

【手続補正書】特許協力条約第３４条補正の翻訳文提出書

【提出日】平成１１年５月３１日（１９９９．５．３１）

【手続補正１】

【補正対象書類名】明細書

【補正対象項目名】請求項１

【補正方法】変更

【補正内容】

【手続補正２】

【補正対象書類名】明細書

【補正対象項目名】請求項１６

【補正方法】変更

【補正内容】

Claims (27)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 製作品の切削が、 切断速度が主として前記製作品の回転によって生み出されるような方法と、 切断速度が主として工具の回転によって生み出されるような切削方法との両方に
   よって達成される限り、回転対称であり、偏心した表面の場合もある、特にクラ
   ンクシャフトまたはカムシャフトを備えた製作品を切断切削する方法。
2. 【請求項２】 前記切削方法が切断切削方法であることを特徴とする、請求
   項１記載の方法。
3. 【請求項３】 前記製作品を、特に高速度で、外側のフライス削りまたは回
   転ブローチ削りの両方によって、また丸削りまたは回転ブローチ削りまたは丸削
   り・回転フライス削りによって切削することを特徴とする、請求項１または２記
   載の方法。
4. 【請求項４】 前記製作品を、回転フライス削り、特に高速度の回転フライ
   ス削りによって切削することを特徴とする、請求項１乃至３のいずれか１項に記
   載の方法。
5. 【請求項５】 切削は１つの固定的な構成において異なった方法によって達
   成されることを特徴とする、請求項１乃至４のいずれか１項に記載の方法。
6. 【請求項６】 前記製作品の切削が、複数の箇所で同時に達成されることを
   特徴とする、請求項１乃至５のいずれか１項に記載の方法。
7. 【請求項７】 特に、丸削りまたは回転ブローチ削りまたは丸削り・回転ブ
   ローチ削りは、切削される前記製作品、特にクランクシャフトの部分の焼き入れ
   の後であっても達成されることを特徴とする、請求項１乃至６のいずれか１項に
   記載の方法。
8. 【請求項８】 焼き入れは、前記切断切削手順用の前記機械から前記製作品
   を外すことなく達成されることを特徴とする、請求項１乃至７のいずれか１項に
   記載の方法。
9. 【請求項９】 焼き入れはレーザーによって達成されることを特徴とする、
   請求項８記載の方法。
10. 【請求項１０】 焼き入れは感応物質によって達成されることを特徴とする
    、請求項９記載の方法。
11. 【請求項１１】 的を絞った材料の除去はレーザー光線によって達成される
    ことを特徴とする、請求項１乃至１０のいずれか１項に記載の方法。
12. 【請求項１２】 的を絞った材料の除去はウォータ・ジェットによって達成
    されることを特徴とする、請求項１乃至１１のいずれか１項に記載の方法。
13. 【請求項１３】 前記クランクシャフトの末端フランジ（２１）および／ま
    たは末端ジャーナル（２２）も、特に残りの部分の切削を実行する前記機械から
    外すことなく同じ作業手順内で切削されることを特徴とする、請求項１乃至１２
    のいずれか１項に記載の方法。
14. 【請求項１４】 クランクシャフトの切削は、 前記クランクシャフト（２０）が先端（８ａ，８ｂ）の間で保持されている場合
    は、中央軸受け（１７ａ）、特に軸の長さの中心に配置された中央軸受け（１７
    ｂ）が、前記軸受けの周辺で丸削りおよび／または回転ブローチ削りおよび／ま
    たは丸削り・回転ブローチ削りにより切削され、 先端の間に保持されていることに加えて、前記クランクシャフトの支持部は前記
    切削された中央軸受け（例えば１７ｂ）で達成され、その固定状態において、丸
    削りおよび／または回転ブローチ削りおよび／または丸削り・回転ブローチ削り
    によって、前記末端フランジ（２１）および末端ジャーナル（２２）の同時的ま
    たは連続的な切削が、少なくともその周辺表面で達成され、 前記クランクシャフトの固定が、ここで、前記末端フランジ（２１）および前記
    末端ジャーナル（２２）の前記切削された周辺表面で達成され、その後、丸削り
    または回転ブローチ削りまたは丸削り・回転ブローチ削りによって少なくとも前
    記周辺表面で、前記中央軸受けの切削は達成され、 前記周辺での前記クランク動程軸受け（１６）の切削および、できれば前記クラ
    ンク側ほお末端面（２３）は、特に高速で、外側のフライス削りまたは回転フラ
    イス削りによって達成される手順によって達成されることを特徴とする請求項１
    乃至１３のいずれか１項に記載の方法。
15. 【請求項１５】 前記末端フランジおよび／または末端ジャーナルの外縁表
    面に固定動作を及ぼす前に、先端の間の固定は少なくとも部分的に放棄されて前
    記クランクシャフト（２０）を解除することを特徴とする、請求項１４記載の方
    法。
16. 【請求項１６】 クランクシャフトの長手方向の軸（１０）（Ｚ方向）に対
    して横断的に、少なくとも一方向（Ｘ方向）に相互に独立して移動可能である少
    なくとも２つの工具支持部（１、２）を含む、回転対称表面を有する製作品、特
    にクランクシャフト（２０）の切断切削装置であって、 前記工具支持部（１）は、円盤状の回転フライス削り工具（１１）または直交フ
    ライス削り工具（１２）を備えており、 前記他方の工具支持部（２）は、丸削り工具（１３）または円盤状の回転ブロー
    チ削りまたは丸削り・回転ブローチ削り工具（１４）を備えている切断切削装置
    。
17. 【請求項１７】 前記工具支持部（１、２）も、前記クランクシャフトの長
    手方向の軸（１０）に平行にＺ方向に移動可能であることを特徴とする、請求項
    １６記載の装置。
18. 【請求項１８】 前記外側のフライス削り工具（１１）は、前記ジャーナル
    内部で、前記工具支持部（１）から遠いクランク動程軸受けジャーナル（１６）
    を切削することができるように十分に大きい直径であることを特徴とする、請求
    項１６記載の装置。
19. 【請求項１９】 前記フィンガ・フライス削りカッター（１２）は、前記ジ
    ャーナル内部で、前記工具支持部（１）から遠いクランク動程軸受けジャーナル
    （１６）を切削できるほどに長いことを特徴とする、請求項１６記載の装置。
20. 【請求項２０】 前記円盤状の回転ブローチ削り工具（１４）または前記丸
    削り・回転ブローチ削り工具（１５）は、前記クランク動程軸受けジャーナル（
    １６）または前記クランク動程側ほお面と衝突せずに中央軸受けジャーナル（１
    ７）を切削できるほどに大きい直径であることを特徴とする、請求項１６乃至１
    ９のいずれか１項に記載の装置。
21. 【請求項２１】 前記装置は前記クランクシャフト（２０）の末端を固定し
    同期的に駆動する２つの主軸ハブ（４、５）を有することを特徴とする、請求項
    １６乃至２０のいずれか１項に記載の装置。
22. 【請求項２２】 前記主軸ハブ（４、５）には、回転速度が０から１５００
    ｒｐｍの範囲にあるドライブ（１８）が設けられていることを特徴とする、請求
    項２１記載の装置。
23. 【請求項２３】 前記主軸ハブ（それぞれ４または５）用の前記ドライブ（
    １８）は、少なくもと５０、特に７０、とりわけ１００のステップアップ率また
    はステップダウン率を有する移動可能な中間トランスミッション（１９）を含む
    ことを特徴とする、請求項２２記載の装置。
24. 【請求項２４】 前記中間トランスミッション（１９）は、ウォーム・ギア
    ／ウォーム・ペアリングを含むことを特徴とする、請求項２３記載の装置。
25. 【請求項２５】 前記中間トランスミッション（１９）は、遊星トランスミ
    ッションを含むことを特徴とする、請求項２３記載の装置。
26. 【請求項２６】 前記クランクシャフトを両側で固定する前記装置のチャッ
    ク（６ａ、６ｂ）は、その外縁でそれを固定するジョー（７）を一方に有し、先
    端の間で固定する先端（８）を他方に有していることを特徴とし、前記ジョー（
    ７）は、前記先端（８）で保持されたクランクシャフト（２０）が同じチャック
    のジョー（７）の把持領域から外れるまで、軸Ｚ方向に前記同じチャック（６ａ
    、６ｂ）の前記先端（８）に対して移動可能である、請求項１６乃至２５のいず
    れか１項に記載の装置。
27. 【請求項２７】 少なくとも主軸ハブ・ドライブ（１８）の遅い動作段階に
    おいて、制御されたＣ軸は利用可能であり、それに応じて、前記工具支持部（１
    、２）のＸおよびＺ方向における移動が調節可能であることを特徴とする、請求
    項１６乃至２６のいずれか１項に記載の装置。