DE1752049C3 - Fräsmaschine für das Bearbeiten großer Kurbelwellen - Google Patents

Description

Die Erfindung betrifft eine Fräsmaschine für das Bearbeiten großer, von Lünetten und einer Spindelstöcke aufweisenden Drehvorrichtung aufgenommener Kurbelwellen, bei der der Frässupport während der Kurbelzapfenbearbeitung in Abhängigkeit von der Stellung eines Kurbelzapfens steuerbar ist.

Die Bearbeitung von Kurbelwellen auf Fräsmaschinen ist bekannt, insbesondere dar Herstellen von Rotationsflächen an den Wellen- und Kurbelzapfen mittels Stirnfräser.

Bei einer solchen, aus der DT-PS 3 68 842 bekannten Fräsmaschine ist die Frässpindel in einem Halter gelagert, der von zwei parallel zur Kurbelwellenachse angeordneten Exzentern gesteuert wird. Diese Fräsmaschine, die die Kurbelwelle in Lünetten und in einer Drehvorrichtung aufnimmt, ist jedoch für die Einzelfertigung von großen Kurbelwellen schlecht geeignet, da die Anordnung der exzentergesteuerten Fräser dort keinen günstigen Kraftfluß für die Bearbeitungskräfte vom Werkstück zum Maschinenbett ermöglicht. Dies zu erreichen ist die Aufgabe der Erfindung.

Erfindungsgemäß wird diese Aufgabe gelöst durch die Anordnung einer auf zwei Führungsbahnen verschiebbaren Portal-Fräseinheit, die in Arbeitsstellung mit mindestens einer der, in gleicher Position stehenden Lünetten verbindbar ist.

Fräsmaschinen mit einer auf zwei Führungsbahnen verschiebbaren Portal-Fräseinheit sind an sich nicht mehr neu (DT-AS 16 27 119), sie dienen jedoch nicht der Kurbelwellenbearbeitung und haben deshalb auch keine Lünetten, weshalb sie mit dem Erfindungsgegenstand keine Berührung haben.

Eine vorteilhafte Ausgestaltung der Erfindung besteht darin, daß zur starren Verbindung der Portal-Fräseinheit mit mindestens einer ihr zugeordneten Lünette Spannmittel an den Ständern der Portal-Fräseinheit angeordnet sind.

Vorzugsweise ist der von der Portal-Fräseinheit gebildete Durchgangsquerschnitt größer als der Quer

schnitt der Spindelstöcke der Drehvorrichtung.

Mit einer Fräsmaschine nach der Erfindung wird der Vorteil erzielt, daß die am Fräswerkzeug auftretenden Schnitt- und Vorschubkräfte auf kürzestem Wege von einem Kraftring, der von der Portal-Fräseinheit und den ihr zugeordneten Lünetten gebildet wird, aufgenommen werden. Die Folge ist ein ruhiger Lauf der Fräsmaschine, wodurch nicht zuletzt die Arbeitsgenauigke't beachtlich erhöht wird.

ίο Ist der Durchgangsquerschnitt der Portal-Fräseinheit größer ausgeführt als der Querschnitt eines Spindelstockes der Drehvorrichtung, kann die Portal-Fräseinheit vor dem Ein- und Ausbringen einer Kurbelwelle in eine Position außerhalb des Arbeitsbereiches geführt werden. Hierdurch wird insbesondere ein einfacher Transport der Kurbelwelle gewährleistet

Ein Ausführungsbeispiel der Erfindung zeigt die Darstellungen, und zwar geben im einzelnen wieder
F i g. 1 eine Fräsmaschine in Ansicht,

F i g. 2 die Fräsmaschine im Schnitt H-Il der Fig.!,

F i g. 3 eine für die Fräsmaschine vorgesehene Steuereinrichtung im Längsschnitt sowie einen Spindelstock im Teilschnitt und
F i g. 4 die Steuereinrichtung als Ansicht in Richtung A der F i g. 3.

Im Fundament 1 ist ein Maschinenbttt 2 eingelassen, das Fühsungsbahnen 21,22,23,24 besitzt. Auf dem Maschinenbett 2 sind eine Dreh- und Teilvorrichtung 3, Lünetten 4, 5, 6, 7 und eine Portal-Fräseinheit 8 angeordnet. Die Dreh- und Teilvorrichtung 3 wird aus zwei gleichen Spindelstöcken 31,32 gebildet, die ebenso wie die Lünetten 4, 5, 6, 7 auf den Führungsbahnen 23, 24 in Längsrichtung verfahrbar sind. Die Längsverschiebung der Portal-Fräseinheit 8 erfolgt auf den Führungsbahnen 21,22.

Eine von den Lünetten 4,5,6.7 und den Spindelstökken 31, 32 aufgenommene Kurbelwelle 9 ist an einem Ende 91 in eine Planscheibe 311 und am anderen Ende 92 in einer Planscheibe 321 drehfest eingespannt.

Angetrieben werden die Planscheibe 311 von einem am Spindelstock 31 angeordneten Motor 312 und die Planscheibe 321 von einem am Spindelstock 32 angeordneten Motor 322. Beide Motoren 312, 322 sind synchron geschaltet und gemeinsam steuerbar.

Die Portal-Fräseinheit 8 besteht aus einem von den Ständern 81, 82 und einem Querbalken 83 gebildeten Portal und einem Frässupport 84, der auf dem Querbalken 83 verschiebbar ist Die im Frässupport 84 dreh- und verschiebbar gelagerte Frässpindel 841 wird von einem Hauptmotor 842 angetrieben.

Zur Bearbeitung der Kurbelwelle 9 an den Wellen- und Kurbelzapfen 93, 94 sowie an den Kurbelwangen 95 wird ein Stirnfräser 8411 benutzt.

Die Verschiebung des Frässupportes 84 bewirken die Motoren 843,844 durch Antrieb eines nicht dargestellten Getriebes, dessen Ritzel 845 in eine Zahnstange 831 des Querbalkens 83 eingreift.

Der Motor 843 dient zur oszillierenden Vorschubbewegung des Frässupportes 84, während der Motor 844 eine Steuerbewegung des Frässupportes 84 in Abhängigkeit von der Stellung eines Kurbelzapfens 94 oder einer Kurbelwange 95 bewirkt. Ein Motor 846, der über ein nicht dargestelltes Zustellgetriebe mit der Frässpindel 841 verbunden ist, dient zur Zustellung der Frässpindel 841 und zur Steuerung derselben bei der Bearbeitung der Kurbelzapfen 94 und der Kurbelwangen 95. Beim Bearbeiten der Wellenzapfen 93 führen die Motoren 844,846 keine Steuerbewegungen aus.

Zur Steuerung der Motoren 844, 846 dient eine an den Spindelstock 32 angeschraubte Steuereinrichtung 10, deren Welle 101 auf einen Zapfen 3231 einer Hauptspindel 323 gesteckt ist. Die Drehbewegung der Hauptspindel 323 wird durch eine Feder 3232 auf eine Welle JOl übertragen. Die Welle 101, die in einem Gehäuse 102 gelagert ist, trägt auf einer Zentrierung 1011 eine Scheibe 103 mit einer T-Nut 1031. Ein Hohlbolzen 104 ist durch eine Schraube 105 an der Scheibe 103 befestigt Der Abstand von einer Wellenachse 1012 bis Achse 1041 des Hohlbolzens 104 entspricht dem Kurbelradius. Die Einstellung des Hohlbolzens 104 auf die Winkellage des Kurbelzapfens 94 erfolgt durch Drehen der Scheibe 103 auf der Zentrierung 1011. Die Schrauben 1032, 1033, die an einem Flansch 1013 durch segmentförmige Schlitze 1014, 1015 geführt sind, verbinden die Scheibe 103 drehfest mit der Welle 101.

Beim Umlauf des Hohlbolzens 104 um die Wellenachse 1012 wird die Drehbewegung duioh eine Kurbelschleife 106 in eine waagerechte und durch eine Kurbelschleife 107 in eine senkrechte Hubbewegung umgesetzt

Zur Übertragung der von den Kurbelschleifen 106, 107 ausgeführten Hubbewegungen auf die Frässpindel 841 sind zwei Impulsschaltungen vorgesehen. Die im Gehäuse 102 geführten Stangen 1061,1071 sind zu diesem Zweck mit Impulsleisten 1062, 1072 versehen, die beim Verschieben wegabhängige Impulse in den Impulszähiern 1021,1022 hervorrufen. Mit diesen Impulszählern 1021, 1022 sind über Kabel 1023, 1024 weitere am Antrieb des Frässupports 84 angeordnete Impulszähler (nicht dargestellt) verbunden, die die Motoren 844,846 steuern.

In Arbeitsstellung der Portal-Fräseinheit 8 werden die Ständer 81, 82 und die in gleicher Position stehenden Lünetten 5, 6 (F i g. 1) durch Spannmittel 811, 821 starr miteinander verbunden.

Jede Lünette 4,5,6,7 ist zum Zentrieren der Wellenzapfen 93 und zum Einspannen der Wellen- und Kurbelzapfen 93,94 sowie Kurbeiwangen 95 ausgelegt. Die Lünette 5 (F i g. 2) enthält eine Zentrier- und Spanneinrichtung, die aus drei mit Prismen bestückten Armen 51,52,53 und sechs Pinolen 54,55,56,57,58,59 besteht.

Die Fertigbearbeitung eines Kurbelzapfens 94 erfolgt bei stetigem Umlauf der Kurbelwelle 9 um die Achse 96, wobei der Stirnfräser 8411 neben der oszillierenden Vorschubbewegung auch eine horizontale und eine vertikale Steuerbewegung entsprechend der Kurbelzapfen-Umlaufbewegung ausführt.

Beim Schruppbearbeiten eines Kurbelzapfens 94 iäuft die Kurbelwelle 9 nicht kontinuierlich um die Achse 96. Der zu bearbeitende Kurbelzapfen 94 wird vielmehr in mehreren Winkelpositionen jeweils von einer Lünette 4,5,6, 7 eingespannt und vom oszillierenden Stirnfräser 8411 bearbeitet, so daß ein Mehrkantprofil entsteht. Danach erfolgt die Fertigbearbeitung des Kurbelzapfens 94.

Nach der Bearbeitung eines Wellen- oder Kurbelzapfens 93, 94 oder einer Kurbelwange 95 werden die Spannmittel 811, 821 gelöst, und die Portal-Fräseinheit 8 wird in die nächste Arbeitsstellung gefahren.

Beim Ein- und Ausbringen der Kurbelwelle 9 fährt die Portal-Fräseinheit 8 aus dem Arbeitsbereich. Der Durchgangsquerschnitt der Portal-Fräseinheit 8 ist zu diesem Zweck größer ausgeführt als der Querschnitt eines Spindelstockes 31,32.

Zwischen den Führungsbahnen 23, 24 ist unterhalb der Lünetten 4, 5,6, 7 und der Spindelstöcke 31, 32 ein Spänetransportband 25 am Maschinenbett 2 angeordnet.

Hierzu 3 Blatt Zeichnungen

Claims (3)

Patentansprüche:

1. Fräsmaschine für das Bearbeiten großer, von Lünetten und einer Spindelstöcke aufweisenden Drehvorrichtung aufgenommener Kurbelwellen, bei der der Frässupport während der Kurbelzapfenbearbeitung in Abhängigkeit von der Stellung eines Kurbelzapfens steuerbar ist, gekennzeichnet durch die Anordnung einer auf zwei Führungsbahnen (21, 22) verschiebbaren Portal-Fräseinheit (8), die in Arbeitsstellung mit mindestens einer der in gleicher Position stehenden Lünetten (4, 5, 6, 7) starr verbindbar ist

2. Fräsmaschine nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß zur starren Verbindung der Portal-Fräseinheit (8) mit mindestens einer ihr zugeordneten Lünette (4, 5, 6, 7) Spannmittel (811, 821) an den Ständern (81, 82) der Portal-Fräseinheit (8) angeordnet sind.

3. Fräsmaschine nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß der von der Portal-Fräseinheit (8) gebildete Durchgangsquerschnitt größer sls der Querschnitt der Spindelstöcke (31,32) der Drehvorrichtung ist