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BESCHREIBUNG
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Die Erfindung betrifft eine Kurbelwellen-Drehmaschine gemäß dem Oberbegriff
des Hauptanspruchs.
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Insbesondere befaßt sich die Erfindung mit einer Drehmaschine zum
Drehen der beiden Endbereiche einer Kurbelwelle.
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Die Bearbeitung von Kurbelwellen umfaßt herkömmlicherweise die folgenden
Schritte: (1) zunächst werden die beiden Endbereiche des Werkstücks, aus dem eine
Kurbelwelle hergestellt werden soll, gefräst und zentriert; (2) sodann wird durch
Fräsen eine Bezugsbasis zum Drehen der Kurbelzapfen und Lagerzapfen geschaffen;
(3) anschliessend werden die Lagerzapfen gedreht; (4) sodann werden die Lagerzapfen
vorgeschliffen und (5) schließlich werden die Kurbelzapfen gedreht oder gefräst.
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Bei den obigen Verfahrensschritten ist erwogen worden, einzelne Arbeitsgänge
durch Fräsarbeiten zu erledigen, da Schneidwerkzeuge mit größerer Steifigkeit als
beim Drehen verwendet werden können. Zu diesem Zweck ist es jedoch notwe#ndig, zunächst
die beiden Endbereiche des Werkstückes vorbereitend zu bearbeiten.
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Die Erfindung ist darauf gerichtet, bei der Herstellung von Kurbelwellen
den vermehrten Einsatz von Fräsarbeiten zu ermöglichen.
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Die Erfindung ergibt sich im einzelnen aus dem kennzeichnenden Teil
des Hauptanspruchs.
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Erfindungsgemäß soll eine Kurbelwellen-Drehmaschine mit Zentralantrieb
verwendet werden, so daß es nicht notwendig ist, die beiden Endbereiche des Werkstückes
einzu-
spannen. Beide Endbereiche sollen in einem Verfahrensschritt
und gleichzeitig bearbeitet oder gedreht werden können.
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Das Werkstück soll an drei Punkten abgestützt sein, und zwar in Zentrierbohrungen
an beiden Endflächen und einem Kurbelzapfen.
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Die Erfindung bietet die Möglichkeit, den bei der herkömmlichen Bearbeitung
erforderlichen vorbereitenden Bearbeitungsschritt einzusparen, indem Kurbelzapfen
des Werkstückes mit Hilfe einer Klemmeinrichtung festgehalten werden und das Werkstück
mit Hilfe der Klemmeinrichtung gedreht oder angetrieben wird.
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Die erfindungsgemäße Kurbelwellen-Drehmaschine umfaßt ein Bett, Revolverköpfe,
die senkrecht und in Längsrichtung mit Hilfe eines Antriebsmotors beweglich sind
und zum Bearbeiten oder Drehen der beiden Endbereiche eines Werkstücks dienen, sowie
Einrichtungen zum Drehen und Abstützen des Werkstücks, die gleitend auf dem Bett
angeordnet sind und einen Kurbelzapfen des Werkstücks mit Hilfe einer Klemmeinrichtung
festhalten und drehen können. Ferner ist ein Hauptantrieb für die Einrichtung zum
Drehen und Abstützen des Werkstücks vorgesehen. Ein Hauptspindelkopf ist fest auf
dem Bett angebracht und stützt eine Endfläche des Werkstücks an dessen einer Seite
ab. Ein Reitstock ist gleitend auf dem Bett angebracht und wirkt mit dem Hauptspindelkopf
derart zusammen, daß die andere Endfläche des Werkstücks an des sen anderer Seite
vorgespannt und abgestützt wird.
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Der erwähnte Revolverkopf umfaßt zwei Köpfe, und zwar einen Kopf zur
Bearbeitung eines Endbereiches des Werkstücks und einen zweiten Kopf zur Bearbeitung
des anderen Endbereiches des Werkstücks.
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Durch die Erfindung wird eine einfachere und genauere Bearbeitung
ermöglicht. Im übrigen ist eine wirksamere Kraftübertragung möglich, als bei einer
herkömmlichen Abstützung des Werkstücks mit Hilfe von Spannfuttern, bei denen die
entstehenden Reibungskräfte ausgenutzt werden müssen.
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Im folgenden werden bevorzugte Ausführungsbeispiele der Erfindung
anhand der beigefügten Zeichnung näher erläutert.
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Fig. 1 ist eine schematische Vorderansicht einer Ausführungsform
einer erfindungsgemäßen Kurbelwellen-Drehmaschine; Fig. 2 zeigt eine Draufsicht
zu Fig. 1; Fig. 3 ist ein Schnitt entlang der Linie 111-111 in Fig. 1; Fig. 4 ist
eine teilweise aufgeschnittene, vergrößerte Ansicht entsprechend- der Linie IV-IV
in Fig. 3; Fig. 5 ist eine vergrößerte Teilschnittdarstellung entsprechend der Linie
V-V in Fig. 4; Fig. 6 ist eine teilweise aufgeschnittene schematische Seitenansicht
einer Antriebseinrichtung.
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In der Zeichnung ist mit 1 ein Bett bezeichnet, auf dem sich eine
erste Gleitführung 2 befindet, die eine Verschiebung in Richtung des Pfeiles Z (Fig.
1) gestattet.
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Schlitten 3 und 4 sind auf der ersten Gleitführung 2 in deren rechtem
und linkem Bereich angeordnet. Zweite Gleitführungen 20 und 12 befinden sich auf
den Schlitten 3 und 4 und gestatten eine Gleitverschiebung in Richtung des Pfeiles
W im rechten Winkel zu dem Pfeil Z.
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Auf der zweiten Gleitführung 21 auf der rechten Seite des Schlittens
3 befindet sich ein rechter Revolver-Träger 20, und auf der zweiten Gleitführung
12 auf der linken Seite des Schlittens 4 ist ein linker Revolver-Träger 11 vorgesehen.
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Ein rechter Revolverkopf 18 befindet sich auf dem entsprechenden Revolverträger
20, und ein linker Revolverkopf 13 ist auf dem linken Revolverträger 11 vorgesehen,
r; daß die beiden evolverköpfe 18 und 13 durch Drehung in gewünschter Weise indexierbar
sind Der Schlitten 3 der rechten Einheit und der Revolver-Träger 11. auf der linken
Seite können gleitend verschiebbar und hinsichtlich ihrer Position mit Hilfe von
Motoren 9 und 10 steuerbar sein.
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Der Schlitten 4 der linken Einheit und der rechte Revolver-Träger
20 sind mit Hilfe von Motoren 23 und 19 gleitend verschiebbar und in ihrer Position
steuerbar.
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Ein Hauptspindelkopf 22 ist fest auf dem Bett 1 angebr##cht, und ein
Reitstock 15 ist auf dem Bett derart verschiebbar, daß er in Richtung auf den Hauptspindelstock
22 sowie in Gegenrichtung bewegt werden kann.
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Auf einer Gleitführung 5, die im unteren Bereich des Bettes 1 ausgebildet
ist, ist eine Einrichtung 17 zum Drehen und Abstützen eines Werkstücks verschiebbar
angeordnet.
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Diese Einrichtung 17 (Fig. 4) umfaßt ein Gehäuse 40, in dem eine drehbare
Trommel 41 über Lager 41a abgestützt ist. Die Trommel 41 trägt einen Zahnkranz 42.
In dem Gehäuse 40 ist im übrigen über ein Lager 43 eine Welle 44 abgestützt, auf
der ein Zahnrad 45 befestigt ist, das mit dem Zahnkranz 42 kämmt, Die Welle 44 weist
einen Keilbereich auf, der in gleitendem Eingriff mit der Kraftübertragung 46 eines
Drehantriebs 24 steht (Fig. 1).
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Das Gehäuse 40 kann in Richtung des Pfeiles Z mit Hilfe eines Hydraulikzylinders
27 verschoben werden.
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Eine Kurbelzapfen-Spanneinrichtung 26 ist fest an der drehbaren Trommel
41 innerhalb des Gehäuses 40 angebracht, so daß die Spanneinrichtung 26 zusammen
mit der Trommel 41 gedreht werden kann.
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Die Lagerzapfen-Spanneinrichtung 26 umfaßt ein Spannfutter 47 mit
einer Einführbohrung 48 im Mittelbereich.
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Das Spannfutter 47 ist mit Führungsbohrungen 49 und 50 versehen, die
sich zwischen den beiden Enden des Spannfutters 47 durch die Einzelbohrung 48 erstrecken.
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Eine Gewindespindel 51 wird in den Führungsbohrungen 49 und 50 drehbar
abgestützt und weist entgegengesetzt gerichtete Gewindebereiche 52 und 53 am linken
und rechten Ende auf. Die Gewindespindel 51 ist mit einem quadratischen Kopf 54
an einem Ende versehen.
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Innerhalb der linken und rechten Führungsbohrungen 49 und 50 sind
gleitend linke und rechte Spannbacken 32 und 33 (Fig. 5) angeordnet, die mit Innengewinde
versehene Ansätze 55 und 56 aufweisen, die sich im unteren Bereich der vorderen
Enden befinden, Der Innengewinde-Bereich 55 des linken Spannbacken 32 steht in Eingriff
mit dem linken Gewindeabschnitt 52 der Gewindespindel 51, während das Innengewinde
des Ansatzes 56 des rechten Spannbacken
33 mit dem rechten Gewindeabschnitt
53 zusammenwirkt.
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Ein Drehantrieb 57 für die Gewindespindel ist auf dem Maschinenbett
1 abgestützt (Fig. 6).
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Der Drehantrieb 57 für die Gewindespindel umfaßt eine Halterung 58,
die auf dem Bett befestigt ist. Auf der Halterung 58 ist ein Schlitten 59 mit Hilfe
eines Drehzylinders 60 verschiebbar. Der Drehzylinder 60 ist fest auf dem Schlitten
59 angebracht und weist eine drehbare Welle 61 auf, an deren Ende ein Eingriffsglied
62 angebracht ist.
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Anschließend soll die Arbeitsweise der erfindungsgemäßen Maschine
beschrieben werden.
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Ein Werkstück 16 wird zwischen den Hauptspindelkopf 22 und dem Reitstock
15 eingeführt, und sodann wird der Hydraulikzylinder 27 betätigt, so daß die Einrichtung
17 zum Drehen und Abstützen des Werkstücks verschoben werden kann, bis sie eine
Position erreicht, in der sie den Kurbelzapfen des Werkstücks 16 einspannt. Anschliessend
erfaßt das Eingriffsglied 62 des Drehantriebs 52 den quadratischen Kopf 54 der Gewindespindel
51, und der Drehzylinder 60 wird angetrieben, so daß die Gewindespindel 51 gedreht
wird und die linken und rechten Spannbacken 32 und 33 nach innen verschiebt, bis
sie den Kurbelzapfen 16a des Werkstücks 16 einspannen (Fig. 5).
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Anschließend wird der Drehantrieb 24 eingeschaltet, so daß die Welle
44 gedreht wird und ihrerseits die Trommel 41 zusammen mit der Spanneinrichtung
26 über die Zahnräder 45 und 42 dreht und damit das Werkstück 16 in Drehung versetzt.
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Die beiden Endbereiche des Werkstücks 16 können mit
Hilfe
eines ersten Schneidwerkzeugs bearbeitet werden, indem die Motoren 9,10,19 und 23
derart gesteuert werden, daß die gewünschten Schneidwerkzeuge auf dem linken und
rechten Revolverkopf 13,18 in entsprechender Weise indexiert werden.
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Bei Beendigung der Dreharbeiten werden die linken und rechten Revolverköpfe
18 und 13 zurückgezogen, und sodann werden geeignete Schneidwerkzeuge, beispielsweise
zweite Schneidwerkzeuge für die Vorwärtsbewegung indexiert, bis sie ihre Arbeitspositionen
erreichen. Sodann werden die linken und rechten Revolverköpfe 18,13 in Richtung
der Pfeile Z und W verschoben, so daß sie die äußeren Umfangsflächen der beiden
Endbereiche des Werkstücks bearbeiten bzw. drehen.
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Nach Beendigung dieser Dreharbeit wird das Werkstück mit Hilfe eines
dritten Schneidwerkzeugs gedreht oder bearbeitet, das durch Wiederholung desselben
Vorganges in geeigneter Weise indexiert werden kann.
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Die erfindungsgemäße Kurbelwellen-Drehmaschine gestattet eine Abschrägung
der Ecken an den äußeren Umfangsflächen der beiden Endbereiche des Werkstücks und
wird aus diesem Grunde durch eine MC-Steuerung 30,31 gesteuert, Bei Beendigung der
Arbeitsgänge werden die Revolverköpfe 18 und 13 in ihre Ausgangsposition zurückgezogen,
sodaß sie mit der Bearbeitung des nächsten Werkstücks beginnen können.
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