JP6078079B2 - クランク軸の少なくともクランクピンを取り囲む平らな肩部を旋削する機械及び方法 - Google Patents
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Description
a)最初に、中央軸受ジャーナルに付随する平らな肩部を旋削によって機械加工する。
b)次に、中央軸受ジャーナル及びクランクピンを荒研削するが、中央軸受ジャーナルの平らな肩部は加工せず、クランクピンの平らな肩部を加工する。
c)その後、最後に、中央ジャーナル及びクランクピンを最終寸法に仕上げ研削する。
本発明の方法は、明確な原理に基づいており、機械的に単純な構造で信頼性の高い旋削機械を予調整するものである。旋削プロセスの間に、クランク軸は1つ場所に留まり、中央軸受ジャーナルで規定される中央長手方向軸線の周りを単に回転するだけである。対照的に、旋削ツールは、3つの直線の相互に直交する運動方向、つまり3つの運動軸を移動する。このうち、第1の運動方向はクランク軸の長手方向軸線に対して平行に延びる。従って、目標位置は、主としてその間にクランクピンが存在する2つの隣接したウェブの間の間隙である。従って、旋削ツールは、少なくとも1つの選択された平らな肩部に送り込まれ、旋削ツールの切削深さも設定される。第1の運動方向に直交する第2の運動方向は、旋削ツールの主切削エッジを平らな肩部に係合した状態に保持するように機能するので、旋削ツールは、水平方向で平らな肩部に常に追従することができる。予調整に従って垂直方向の第3の運動方向は、クランク軸の全ての回転位置、従ってクランクピンの全ての連続的な変化位置において旋削ツールをクランクピンの幾何学的軸線と同じ高さに維持する。従って、旋削プロセスの間に、旋削ツールは連続的に第2の運動方向及び第3の運動方向に移動する必要があり、この2方向の移動を正確に制御して相互に適合させる必要がある。その結果、旋削ツールは、循環的な上下運動である第3の運動方向によってクランクピンの高さに連続的に調整されることになる。第2の運動方向は、循環的な前後運動であり、主切削エッジがクランクピンの幾何学的軸線の高さにある状態で旋削ツールを平らな肩部と連続的に係合したままとする。
2 中央軸受ジャーナル
3 ウェブ
4 クランクピン
5 中央長手方向軸線
6 クランクピンの幾何学的軸線
7 平らな肩部の段部
8 中央ジャーナルの平らな肩部
9 クランクピンの平らな肩部
10 フランジ
11 アンダーカット
12 円筒形の円周輪郭
12a 軸受面
13 荒い輪郭
14 旋削ツール
15 挿入搬送手段
16 位置合わせ可能な挿入体
17 第1の主切削エッジ
18 第2の主切削エッジ
20 水平方向(z軸)の方向矢印であり、回転及びクランプ軸線に平行
21 機械土台
22 回転及びクランプ軸線
23 移動レール
24 メインスライド
25 ラック駆動
26 中間スライド
27 水平案内面
28 第1のクランク機構
29 偏心ディスク
30 連接棒
31 基部
32 水平方向(x軸)の方向矢印
33 スタンド
34 垂直案内面
35 ツールスライド
36 垂直方向(Y軸)の方向矢印
37 第2のクランク機構
38 偏心ディスク
39 連接棒
40 ツールキャリア
41 クランク軸の回転方向
42 第1のクランク機構の偏心ディスクの回転方向
43 第2のクランク機構の偏心ディスクの回転方向
44 作業テーブル
45 回転駆動及びクランプ装置の基部
46 カバー
47 連接棒ジャーナル
48 回転軸
49 連接棒ジャーナル
50 回転軸
60 機械土台
61 第1の旋削ユニット
62 第2の旋削ユニット
63 加工物の主軸台
64 心押し台
65 回転及びクランプ軸線
66 第1の旋削ツール
67 第2の旋削ツール
68 ウェブ
69 ウェブ
Claims (15)
- クランク軸のウェブ上のクランクピンを取り囲む平らな肩部を旋削する方法であって、
a)前記クランク軸(1)は、水平方向に延びると共に中央軸受ジャーナル(2)を通過する長手方向軸線(5)の周りを回転するように駆動することができ、
b)旋削ツール(14)の主切削エッジは、少なくとも1つの平らな肩部(9)に対して横方向に配置され、3つの線形で相互に直交する運動方向(20、32、36)を有し、第1の運動方向(20)は、水平方向で前記クランク軸(1)の前記長手方向軸線(2)に平行であり、
c)3つの運動方向(20、32、36)をもたらす駆動部は、クランク軸(1)の回転運動に連動するように制御され、これにより、前記ウェブ(3)の間で作動する前記旋削ツール(14)は、前記クランク軸(1)のいずれの回転位置でも前記クランクピン(4)の幾何学的軸線(6)と同じ高さとなる、
ことを特徴とする方法。 - 前記クランクピン(4)を取り囲む前記平らな肩部(9)の両方は、両側に主切削エッジを有する旋削ツール(14)の作動によって同時に機械加工される、請求項1に記載の方法。
- 前記平らな肩部(9)から前記クランクピン(4)の軸受面(12)までの移行部に設けられたアンダーカット(11)は、端部に主切削エッジを有する旋削ツール(14)によって、前記平らな肩部(9)の旋削の後の単一パスによって生成される、請求項1又は2に記載の方法。
- 前記第2の運動方向(32)及び前記第3の運動方向(36)のための前記駆動部は、個別のクランク機構(28、37)によって提供される、請求項1から3のいずれかに記載の方法。
- 請求項1から4のいずれかに記載の方法の使用方法であって、機械加工されていない中央軸受ジャーナル(2)と、クランクピン(4)と、これらの個別の、クランク軸(1)のための鍛造又は鋳造素材のジャーナル/ピン(2、4)を取り囲む平らな肩部(8、9)と、の少なく1つを完全に機械加工する方法であり、該方法は、
a)前記中央軸受ジャーナル(2)に関連する前記平らな肩部(8)及びクランクピン(4)に関連する前記平らな肩部(9)が最初に全て旋削加工され、前記クランクピン(4)に関連する前記平らな肩部(9)の旋削は、請求項1から4のうちの1つに従って行われ、
b)次に、前記平らな肩部(8)のない前記中央軸受ジャーナル(2)及び前記平らな肩部(9)のないクランクピン(4)が荒研削され、
c)次に、前記中央軸受ジャーナル(2)及び前記クランクピン(4)が荒研削プロセスで得たれたオーバーサイズから最終サイズまで仕上げ研削される、
ことを特徴とする使用方法。 - 前記中央軸受ジャーナル(2)に関連する前記平らな肩部(8)が、前記クランクピン(4)に関連する前記平らな肩部(9)の前に、旋削加工によって機械加工される、請求項5に記載の使用方法。
- 前記クランクピン(4)に関連する前記平らな肩部(9)が、前記中央軸受ジャーナル(2)に関連する前記平らな肩部(8)の前に、旋削加工によって機械加工される、請求項5に記載の使用方法。
- クランク軸のウェブ上のクランクピンを取り囲む平らな肩部を旋削するために、請求項1から4のいずれかに記載の方法を実施するためのクランク軸旋削機械であって、
a)中心にクランプされて機械加工されるクランク軸(1)の長手方向軸線(5)の方向を規定する水平回転及びクランプ軸線(22)は、回転駆動及びクランプ装置によって機械土台(21)上に位置決めされ、
b)中間スライド(26)を支持するメインスライド(24)は、水平方向に移動すると共に、前記回転及びクランプ軸線(22)に対して平行に移動し、
c)前記中間スライド(26)は、メインスライド(24)上に支持された第1のクランク機構(28)によって、回転及びクランプ軸線(22)に対して直交方向に移動し、結果的に前記回転及びクランプ軸線(22)からの距離が変わるように移動し、
d)一方で、前記中間スライド(26)は、垂直方向(36)に移動可能で、前記中間スライド(26)上に支持された第2のクランク機構(37)からの駆動力を受け取り、旋削ツール(14)を支持するツールスライド(35)を支持し、
e)制御装置は、前記旋削ツール(14)がクランプされた前記クランク軸(1)の前記クランクピン(4)の幾何学的軸線(6)と常に同じ高さとなるように、前記回転及びクランプ軸線(22)のそれぞれの回転位置に応じて前記第1及び第2のクランク機構(28、37)を制御して、この高さで旋削によって少なくとも1つの平らな肩部(9)を機械加工する、
ことを特徴とするクランク軸旋削機械。 - 前記第1及び第2のクランク機構(28、37)の連接棒ジャーナル(47、49)は、半径方向に調整可能に構成される、請求項8に記載のクランク軸旋削機械。
- 前記第1及び第2のクランク機構(28、37)の連接棒(30、39)は、長さが調整可能である、請求項8に記載のクランク軸旋削機械。
- 前記調整は、前記制御装置によって自動的に行われる、請求項9又は10に記載のクランク軸旋削機械。
- 前記クランク機構(28、37)の少なくとも1つは、全体にわたって単一方向に回転するように駆動される、請求項8から11のいずれかに記載のクランク軸旋削機械。
- 前記クランク機構(28、37)の少なくとも1つは交互に回転するように駆動される、請求項8から11のいずれかに記載のクランク軸旋削機械。
- 前記制御装置は、CNC方式で作動する、請求項8から13のいずれかに記載のクランク軸旋削機械。
- 独立して駆動及び制御される、前記メインスライド(24)と、前記中間スライド(26)と、前記第1のクランク機構(28)と、前記ツールスライド(35)と、前記第2のクランク機構(37)とは、構造的に結合されて、第1の旋削ユニット(61)を形成し、
同一構造の第2の旋削ユニット(62)は、前記第1の旋削ユニット(61)に隣接して前記機械土台(21)上に配置され、
前記第1の旋削ユニット(61)及び前記第2の旋削ユニット(62)は、共通の回転駆動及びクランプ装置にて構造的かつ機能的に同じように組み合わされるが、互いに独立して制御され、
前記第1の旋削ユニット(61)に設けられた第1の旋削ツール(66)、及び前記第2の旋削ユニット(62)に設けられた第2の旋削ツール(67)は、それぞれ、水平回転及びクランプ軸線(65)における異なる長さ部分において当該軸線(65)に直交するよう設けられる、請求項8から14のいずれかに記載のクランク軸旋削機械。
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