DE3125195A1

DE3125195A1 - Crankshaft rotating machine

Info

Publication number: DE3125195A1
Application number: DE19813125195
Authority: DE
Inventors: Kazuyuki Komatsu Ishikawa Saito; Shingo Yamada
Original assignee: Komatsu Ltd
Current assignee: Komatsu Ltd
Priority date: 1980-06-26
Filing date: 1981-06-26
Publication date: 1982-06-03
Also published as: JPS5715601A; JPS613604B2

Abstract

A crankshaft rotating machine has two revolving heads (18, 30) with tools for processing the two end regions of a crankshaft. The crankshaft (16) is held at its ends by a spindle head or tailstock (22, 12) and furthermore held in a crank bearing by a clamping device (17) which at the same time permits the crankshaft to rotate. <IMAGE>

Description

BESCHREIBUNG DESCRIPTION

Die Erfindung betrifft eine Kurbelwellen-Drehmaschine gemäß dem Oberbegriff des Hauptanspruchs.The invention relates to a crankshaft lathe according to the preamble of the main claim.

Insbesondere befaßt sich die Erfindung mit einer Drehmaschine zum Drehen der beiden Endbereiche einer Kurbelwelle.In particular, the invention relates to a lathe for Turning the two end areas of a crankshaft.

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.Machining of crankshafts conventionally includes the following Steps: (1) First, the two end regions of the workpiece from which one Crankshaft to be manufactured, milled and centered; (2) then through Milling created a reference base for rotating the crankpins and journals; (3) then the bearing journals are rotated; (4) Then the bearing journals pre-ground and (5) finally the crank pins are turned or milled.

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.In the above process steps, consideration has been given to individual operations to be done by milling work, since cutting tools with greater rigidity than can be used when turning. For this purpose, however, it is necessary first to prepare the two end areas of the workpiece.

Die Erfindung ist darauf gerichtet, bei der Herstellung von Kurbelwellen den vermehrten Einsatz von Fräsarbeiten zu ermöglichen.The invention is directed to the manufacture of crankshafts to enable the increased use of milling work.

Die Erfindung ergibt sich im einzelnen aus dem kennzeichnenden Teil des Hauptanspruchs.The invention results in detail from the characterizing part of the main claim.

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.According to the invention, a crankshaft lathe with a central drive be used, so that it is not necessary to use the two end portions of the workpiece to- tighten. Both end areas should be in one process step and can be edited or rotated at the same time.

Das Werkstück soll an drei Punkten abgestützt sein, und zwar in Zentrierbohrungen an beiden Endflächen und einem Kurbelzapfen.The workpiece should be supported at three points, namely in centering bores on both end faces and a crank pin.

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.The invention offers the possibility of conventional machining Saving the necessary preparatory machining step by adding crank pins of the workpiece are held with the help of a clamping device and the workpiece is rotated or driven with the aid of the clamping device.

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.The crankshaft lathe according to the invention comprises a bed, turret heads, which can be moved vertically and lengthways with the aid of a drive motor and serve for machining or turning the two end regions of a workpiece, as well as Means for rotating and supporting the workpiece sliding on the bed are arranged and a crank pin of the workpiece with the aid of a clamping device can hold and rotate. Furthermore, a main drive for the device for Rotating and supporting the workpiece provided. A main spindle head is fixed on attached to the bed and supports an end face of the workpiece on one side thereof away. A tailstock is slidably mounted on the bed and interacts with the main spindle head so together that the other end surface of the workpiece on the other side of the sen is prestressed and supported.

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.The mentioned turret comprises two heads, one head for Machining of an end area of the workpiece and a second head for machining the other end of the workpiece.

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.The invention makes machining easier and more accurate enables. In addition, a more effective power transmission is possible than with one conventional support of the workpiece with the help of chucks, in which the resulting frictional forces must be exploited.

Im folgenden werden bevorzugte Ausführungsbeispiele der Erfindung anhand der beigefügten Zeichnung näher erläutert.The following are preferred embodiments of the invention explained in more detail with reference to the accompanying drawing.

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. Fig. 1 is a schematic front view of an embodiment a crankshaft lathe according to the invention; Fig. 2 shows a plan view to Fig. 1; Fig. 3 is a sectional view taken along line III-III in Fig. 1; Fig. 4 is a partially cut-away, enlarged view corresponding to the line IV-IV in Fig. 3; Fig. 5 is an enlarged fragmentary sectional view taken along the line V-V in Figure 4; Fig. 6 is a partially cutaway schematic side view a drive device.

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.In the drawing, 1 denotes a bed on which a first sliding guide 2 is located, which allows a shift in the direction of arrow Z (Fig. 1) permitted.

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.Carriages 3 and 4 are on the first sliding guide 2 in the right and left area. Second sliding guides 20 and 12 are on the carriage 3 and 4 and allow a sliding displacement in the direction of the arrow W at right angles to arrow Z.

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.On the second sliding guide 21 on the right side of the carriage 3 there is a right turret carrier 20, and on the second slide guide 12 on the left side of the slide 4, a left turret carrier 11 is provided.

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.A right turret head 18 is located on the corresponding turret carrier 20, and a left turret head 13 is provided on the left turret support 11, r; that the two evolver heads 18 and 13 can be indexed in the desired manner by rotation The slide 3 of the right unit and the turret carrier 11th are on the left Page can be slid and positioned with the help of Motors 9 and 10 can be controlled.

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.The slide 4 of the left unit and the right turret carrier 20 are slidable and in position with the aid of motors 23 and 19 controllable.

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.A main spindle head 22 is firmly attached to the bed 1, and a Tailstock 15 is slidable on the bed in such a way that it is in the direction of the main headstock 22 and can be moved in the opposite direction.

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.On a sliding guide 5, which is formed in the lower region of the bed 1 is, a device 17 for rotating and supporting a workpiece is displaceable arranged.

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).This device 17 (Fig. 4) comprises a housing 40 in which a rotatable Drum 41 is supported on bearings 41a. The drum 41 carries a toothed ring 42. A shaft 44 is also supported in the housing 40 via a bearing 43 which a gear 45 is attached, which meshes with the ring gear 42, the shaft 44 has a wedge portion that is in sliding engagement with the transmission 46 of a Rotary drive 24 is (Fig. 1).

Das Gehäuse 40 kann in Richtung des Pfeiles Z mit Hilfe eines Hydraulikzylinders 27 verschoben werden.The housing 40 can be moved in the direction of arrow Z with the aid of a hydraulic cylinder 27 to be moved.

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.A crank pin tensioner 26 is fixed to the rotatable drum 41 mounted within the housing 40 so that the clamping device 26 together can be rotated with the drum 41.

Die Lagerzapfen-Spanneinrichtung 26 umfaßt ein Spannfutter 47 mit einer Einführbohrung 48 im Mittelbereich.The journal clamping device 26 comprises a chuck 47 with an insertion hole 48 in the central area.

Das Spannfutter 47 ist mit Führungsbohrungen 49 und 50 versehen, die sich zwischen den beiden Enden des Spannfutters 47 durch die Einzelbohrung 48 erstrecken.The chuck 47 is provided with guide bores 49 and 50, the extend through the individual bore 48 between the two ends of the chuck 47.

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.A threaded spindle 51 is rotatable in the guide bores 49 and 50 supported and has oppositely directed thread areas 52 and 53 on the left and right end up. The threaded spindle 51 has a square head 54 provided at one end.

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.Inside the left and right guide bores 49 and 50 are slidably arranged left and right clamping jaws 32 and 33 (Fig. 5), which are internally threaded provided lugs 55 and 56, which are located in the lower area of the front Ends are located, the internal thread portion 55 of the left clamping jaw 32 is in engagement with the left threaded section 52 of the threaded spindle 51, while the internal thread of the approach 56 of the right jaw 33 with the right threaded section 53 cooperates.

Ein Drehantrieb 57 für die Gewindespindel ist auf dem Maschinenbett 1 abgestützt (Fig. 6).A rotary drive 57 for the threaded spindle is on the machine bed 1 supported (Fig. 6).

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.The rotary drive 57 for the threaded spindle comprises a holder 58, which is attached to the bed. A slide 59 is on the holder 58 with the aid a rotary cylinder 60 displaceable. The rotary cylinder 60 is fixed on the carriage 59 attached and has a rotatable shaft 61, at the end of an engaging member 62 is attached.

Anschließend soll die Arbeitsweise der erfindungsgemäßen Maschine beschrieben werden.Subsequently, the operation of the machine according to the invention to be discribed.

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).A workpiece 16 is placed between the main spindle head 22 and the tailstock 15 is inserted, and then the hydraulic cylinder 27 is operated, so that the device 17 can be moved to rotate and support the workpiece until it has a Reached position in which it clamps the crank pin of the workpiece 16. Afterward the engaging member 62 of the rotary drive 52 detects the square head 54 of the threaded spindle 51, and the rotary cylinder 60 is driven so that the lead screw 51 rotates is and the left and right jaws 32 and 33 moves inward until they clamp the crank pin 16a of the workpiece 16 (Fig. 5).

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.Then the rotary drive 24 is switched on, so that the shaft 44 is rotated and in turn the drum 41 together with the clamping device 26 rotates via the gears 45 and 42 and thus sets the workpiece 16 in rotation.

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.The two end regions of the workpiece 16 can with help a first cutting tool can be machined by the motors 9, 10, 19 and 23 can be controlled so that the desired cutting tools on the left and right turret 13,18 are indexed in a corresponding manner.

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.When the shooting is finished, the left and right turrets will be 18 and 13 are withdrawn, and then suitable cutting tools, e.g. second cutting tools indexed for forward movement until they reach their working positions reach. Then the left and right turret heads 18,13 in the direction of arrows Z and W shifted so that they are the outer peripheral surfaces of the two Machining or turning the end areas of the workpiece.

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.After finishing this turning work, the workpiece is with the help of a third cutting tool rotated or machined by repeating the same Process can be indexed in a suitable manner.

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.The crankshaft lathe according to the invention allows a bevel of the corners on the outer peripheral surfaces of the two end portions of the workpiece and is controlled for this reason by an MC controller 30,31, upon termination of the Operations, the turret heads 18 and 13 are retracted into their starting position, so that you can start machining the next workpiece.

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Claims

CRANKSHAFT LATHE PRIORITY: 2.6. June 1980, Japan, No. 85832/1980 PATENT CLAIMS Crankshaft lathe, with one machine bed, one on top of this arranged spindle and tailstock, a rotary drive for a crankshaft and a number of adjustable cutting tools, g e k e n n n -z e i c h n e t Turret heads (18,13), which with the help of a drive in the vertical direction and are displaceable in the longitudinal direction of the machine so that they can be processed of the two end regions of a workpiece (16) allow a device (17) for Rotating and supporting a workpiece, which is slidably arranged on the machine bed (1) and is designed in such a way that it enables the clamping of a crank pin of a crank wave with the help of a tensioning device (32,33,47) and a rotation of the crankshaft is permitted, a main spindle head (22) which is firmly attached to the machine bed and which Support of one end of a crankshaft allowed, and a tailstock (15), the is slidable on the machine bed and a support and bias the other end of the tool allows.

2. crankshaft lathe according to claim 1, characterized in that g e k e n n notices that a first and second turret (18,13) for the two End regions of the workpiece are provided.

3. crankshaft lathe according to claim 1 or 2, characterized g e k It is noted that the device (17) for rotating and supporting the workpiece (16) a drum (41) which is rotatably arranged on a housing (40) and has an insertion bore (48) for the workpiece in the central area, a power transmission (24, 46) for the drive connection the drum with a main drive, a substantially annular chuck (47) with a receiving hole (48) in the central area for receiving the workpiece, which chuck is attached to one side of the drum and rotates with it is at least two clamping jaws (32,33) which are sliding and substantially radial are displaceable in the chuck, and a drive (51,52,53) for the clamping jaws includes.