專利名稱：用于同時(shí)研磨曲軸的多個(gè)軸承以及端面的研磨中心和方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及一種研磨中心，用于研磨具有主軸承和連桿軸承的曲軸，其中，基本上 同時(shí)研磨多個(gè)主軸承和連桿軸承以及端面、特別是凸緣的端面。
背景技術(shù)：
此類研磨中心用于以較高的件數(shù)粗磨和/或精磨曲軸。這里，曲軸通常用于汽 車工業(yè)中的四缸單排式發(fā)動(dòng)機(jī)，其中，每?jī)蓚€(gè)連桿軸承以關(guān)于曲軸的縱軸相同的角度位 置設(shè)置。為了提高生產(chǎn)率，同時(shí)(同時(shí)地)研磨這兩個(gè)連桿軸承。這種操作方法例如在 EP1044764A2 和 EP1088621B1 中描述。對(duì)于曲軸的主軸承同時(shí)研磨多個(gè)軸承例如從US3487588中早已被公知。這里 用于主軸承的研磨主軸具有與主軸承的數(shù)量相等的磨盤。磨盤位于共同的軸上。在 DE10144644B4中對(duì)此有新的描述。在按照EP1044764A2的用于曲軸的研磨中心中，使用粗磨盤和精磨盤同時(shí)研磨曲 軸的兩個(gè)連桿軸承，這兩個(gè)連桿軸承分別通過所屬的研磨主軸固定安裝在專門的十字刀架 上。兩個(gè)十字刀架可相互獨(dú)立地在曲軸的縱向(Z方向)上行駛并且可在朝曲軸的方向(X 方向)上進(jìn)給。通過相應(yīng)地控制十字刀架和研磨主軸，可以在夾緊中同時(shí)加工兩個(gè)連桿軸 承，其中，一個(gè)連桿軸承被粗磨并且另一個(gè)被研磨完成。這里通過附屬的測(cè)量裝置實(shí)現(xiàn)對(duì)研 磨過程的連續(xù)監(jiān)控。在EP1088621B1中描述了一種用于同時(shí)研磨曲軸的至少兩個(gè)軸承的方法和裝置， 其中在設(shè)計(jì)上和在操作方式上很大程度地與在EP1044764A2中所示的研磨中心一致。這兩 種裝置是一致的，其針對(duì)兩個(gè)所使用的研磨主軸中的每一個(gè)分別使用專門的十字刀架。這 兩個(gè)十字刀架中的每一個(gè)都要求針對(duì)整個(gè)研磨過程的單獨(dú)控制以及按照利用測(cè)頭測(cè)得的 關(guān)于研磨的軸承的圓度以及尺寸的實(shí)時(shí)數(shù)據(jù)的指示的持續(xù)監(jiān)控和修正。具有兩個(gè)分離的十 字刀架的研磨中心的構(gòu)造即使只用于兩個(gè)軸承的加工就需要很大的空間以及構(gòu)件和附屬 的控制裝置的巨大耗費(fèi)。在EP1718435B1中描述了用于加工工件的機(jī)床，在該機(jī)床中具有研磨裝置和/或 旋轉(zhuǎn)裝置。研磨裝置具有相對(duì)于Z軸傾斜成形的磨盤，借助于該磨盤既可以將工件平面研 磨又可以將其外圓研磨。工件在同一夾緊狀態(tài)下旋轉(zhuǎn)和研磨。

發(fā)明內(nèi)容
從現(xiàn)有技術(shù)出發(fā)，本發(fā)明的目的在于提供一種用于研磨曲軸的研磨中心，其中，顯 著地減少設(shè)計(jì)耗費(fèi)和空間占用并且利用該研磨中心可以在特別迅速和經(jīng)濟(jì)的方式下以較 高的質(zhì)量同時(shí)研磨主軸承、連桿軸承以及端面。該目的通過具有按照權(quán)利要求1的特征的研磨中心解決。通過根據(jù)本發(fā)明的研磨中心以有利的方式如此減少空間占用和結(jié)構(gòu)上的耗費(fèi)，即 用于同時(shí)(時(shí)間上相同)地研磨至少兩個(gè)軸承的兩個(gè)站合并到一個(gè)研磨中心中。在第一站
4中的軸頸側(cè)和凸緣側(cè)的曲軸端部的居中運(yùn)轉(zhuǎn)的部分也可以與主軸承一起被研磨，而且是平 面的和/或在直徑上地借助于位于工件Z軸對(duì)面的關(guān)于其轉(zhuǎn)軸傾斜成形的磨盤進(jìn)行研磨； 該磨盤優(yōu)選設(shè)置在第一站中。因?yàn)樵诘谝徽局锌梢酝瑫r(shí)研磨所有的主軸承，所以與第二站 不同，存在可以充分利用的時(shí)間儲(chǔ)備。端面、特別是曲軸凸緣的端面至少部分地與主軸承和 /或連桿軸承同時(shí)地被研磨。如果利用有待研磨的曲軸的共同的軸向設(shè)置兩個(gè)站，那么就非常簡(jiǎn)單地將曲軸從 一個(gè)站轉(zhuǎn)換到另一個(gè)站中。此外，在共同的十字刀架上設(shè)置用于加工連桿軸承的兩個(gè)研磨 主軸具有多個(gè)優(yōu)點(diǎn)。附加的優(yōu)點(diǎn)特別在于簡(jiǎn)化了研磨過程的控制以及減少了構(gòu)件的數(shù)量和 空間占用。根據(jù)本發(fā)明，對(duì)于兩個(gè)連桿軸承的共同的研磨的控制如此實(shí)現(xiàn)，即推進(jìn)以及研磨 后的軸承的磨除和回轉(zhuǎn)的監(jiān)控/修正首先僅通過控制共同的連桿軸承-十字刀架的運(yùn)動(dòng)實(shí) 現(xiàn)。在該階段實(shí)現(xiàn)對(duì)于兩個(gè)連桿軸承的研磨的主磨除。只有接近到達(dá)額定大小，才根據(jù)運(yùn) 動(dòng)對(duì)第一研磨主軸和第二研磨主軸進(jìn)行不同的控制。此外，在磨盤的進(jìn)給方向(X方向)上 與連桿軸承-十字刀架剛性連接的第一連桿軸承-研磨主軸通過連桿軸承-十字刀架的控 制裝置按照通過測(cè)量裝置測(cè)得的大小和圓度值得以控制，使得達(dá)到針對(duì)當(dāng)前的研磨過程所 需的最終額定值。曲軸的端面的凸緣優(yōu)選與主軸承同時(shí)地進(jìn)行研磨，且優(yōu)選完全研磨。為此設(shè)置的 磨盤如此成形并且關(guān)于轉(zhuǎn)軸如此朝Z方向傾斜，即凸緣或者說軸頸的平整的端面以及圓柱 形的表面優(yōu)選可以在工作流程中進(jìn)行研磨。并非一定要測(cè)量每個(gè)連桿軸承的圓度值?？梢栽跍y(cè)量之后在控制裝置中獲取修正 值并且針對(duì)曲軸的特定的數(shù)量進(jìn)行存儲(chǔ)，直到進(jìn)行下一個(gè)圓度測(cè)量。在該階段中第二連桿軸承-研磨主軸也隨著連桿軸承_十字刀架的運(yùn)動(dòng)而推進(jìn)， 然而該運(yùn)動(dòng)還在X方向上疊加另一個(gè)運(yùn)動(dòng)分量。該另一個(gè)運(yùn)動(dòng)分量用于對(duì)在兩個(gè)同時(shí)加工 的連桿軸承上出現(xiàn)的大小和/或圓度偏差的差分修正。例如通過兩個(gè)磨盤的不同的磨損會(huì) 造成這種偏差。針對(duì)該偏差的另一個(gè)基本原因在于，軸在研磨期間輕微扭轉(zhuǎn)，這是因?yàn)榭梢?釋放材料中的應(yīng)力。該應(yīng)力可以按照本發(fā)明通過連續(xù)測(cè)得兩個(gè)連桿軸承的大小和圓度而獲 取，為此針對(duì)每個(gè)連桿軸承設(shè)置相應(yīng)的測(cè)量裝置。兩個(gè)連桿軸承之間的有待修正的差別在研磨的結(jié)束階段僅很小；根據(jù)經(jīng)驗(yàn)該差別 位于百分之一或千分之一個(gè)毫米的范圍中。因此針對(duì)第二連桿軸承-研磨主軸的運(yùn)動(dòng)的僅 極小的調(diào)節(jié)范圍就已足夠。該范圍以有利的方式僅需包括大約+/-0. 2mm。根據(jù)權(quán)利要求2規(guī)定了兩個(gè)連桿軸承-研磨主軸在軸向上在連桿軸承_十字刀架 上的相互可調(diào)性。由此實(shí)現(xiàn)有待研磨的連桿軸承對(duì)的不同軸向間隔的調(diào)整，同樣的在不同 的曲軸類型上的調(diào)整。為此，軸向的可調(diào)性被列入機(jī)器控制裝置中并且被自動(dòng)激活。此外， 通常在徑向上可調(diào)地設(shè)置的第二連桿軸承-研磨主軸也被設(shè)計(jì)成在軸向上可調(diào)節(jié)，也可以 考慮相反的設(shè)計(jì)，即第二連桿軸承_研磨主軸軸向固定地立于連桿軸承-十字刀架上，而第 一連桿軸承-研磨主軸為了軸向調(diào)節(jié)設(shè)置在連桿軸承_十字刀架上。根據(jù)權(quán)利要求3，在實(shí)施本發(fā)明中優(yōu)選將對(duì)于(第二)研磨主軸的在大小和圓度修 正軸上的運(yùn)動(dòng)的驅(qū)動(dòng)裝置設(shè)計(jì)成NC軸，這是因?yàn)榭梢砸院?jiǎn)單的方式將NC軸集成到CNC機(jī) 器控制裝置中。
按照權(quán)利要求4的磨削單元的設(shè)計(jì)的優(yōu)點(diǎn)在于，其中，針對(duì)在第一站中的加工也 設(shè)置曲軸的曲柄臂的平整面的研磨，該平整面通常形成從軸承到實(shí)際的曲柄臂的過渡區(qū)。 由此可以如此充分利用和調(diào)整時(shí)間T1，使得在相應(yīng)的時(shí)間T2中加工兩對(duì)連桿軸承。在曲軸的支承位置上的曲柄臂的平整面的研磨可以通過主軸承_十字刀架在Z方 向上的移動(dòng)或者通過主軸承_磨盤在主軸承_研磨主軸上的軸向移動(dòng)實(shí)現(xiàn)，參見權(quán)利要求 5和6。曲軸也可以在軸向上相對(duì)于主軸承-磨盤移動(dòng)，參見權(quán)利要求7。根據(jù)權(quán)利要求6，如果用于主軸承或連桿軸承的加工時(shí)間T1和T2相互協(xié)調(diào)一致， 那么就得到研磨中心的特別經(jīng)濟(jì)的運(yùn)行，這是因?yàn)閮蓚€(gè)站可以同時(shí)進(jìn)行裝載和卸載并且因 此取消了等待時(shí)間。按照權(quán)利要求9，優(yōu)選為連桿軸承的研磨使用往復(fù)沖程方法，由此簡(jiǎn)化了用于加工 連桿軸承的曲軸的支承裝置和驅(qū)動(dòng)裝置。為此在第一站中研磨好的主軸承可以容易地用于 支承在第二站中的曲軸，由此實(shí)現(xiàn)了加工連桿軸承中較高的精確度。此外，根據(jù)本發(fā)明，兩 個(gè)連桿軸承-研磨主軸的結(jié)構(gòu)布置和控制裝置僅作用在一個(gè)十字刀架上，僅存在唯一的進(jìn) 給刀架。因此，由唯一的進(jìn)給刀架引起兩個(gè)磨盤的主要運(yùn)動(dòng)，即往復(fù)沖程運(yùn)動(dòng)和推進(jìn)。這導(dǎo) 致了控制裝置相對(duì)于現(xiàn)有技術(shù)的極大簡(jiǎn)化，這是因?yàn)樵诩庸さ闹饕糠制陂g，僅一個(gè)進(jìn)給 刀架被監(jiān)控和控制。在研磨結(jié)束階段中對(duì)兩個(gè)研磨主軸的運(yùn)動(dòng)進(jìn)行不同控制，以便獲取在 兩個(gè)連桿軸承之間的可能的偏差并且補(bǔ)償該偏差，從而在結(jié)束時(shí)將兩個(gè)連桿軸承研磨到額 定大小。曲軸的夾緊和旋轉(zhuǎn)驅(qū)動(dòng)通過按照權(quán)利要求10的特殊設(shè)計(jì)的主軸承或者說連桿軸 承的主軸頭或相應(yīng)的尾架使得可以特別靈活地使用研磨中心。利用圍繞主軸承縱軸或圍繞 連桿軸承縱軸的可能的旋轉(zhuǎn)產(chǎn)生的曲軸的夾緊使得可以在標(biāo)準(zhǔn)研磨或用于研磨連桿軸承 的往復(fù)沖程研磨之間進(jìn)行選擇。按照權(quán)利要求11，處于加工中的軸承的尺寸和圓度的連續(xù)測(cè)量實(shí)現(xiàn)了即時(shí)地獲取 研磨結(jié)果并且高精確度地修正研磨結(jié)果。優(yōu)選將用于研磨凸緣的磨盤設(shè)置在曲軸的設(shè)置有連桿軸承和主軸承的磨盤的一 側(cè)的對(duì)面。也可以根據(jù)另一個(gè)優(yōu)選的實(shí)施方式，將所有磨盤設(shè)置在曲軸的一側(cè)。用于研磨 凸緣和/或軸頸的磨盤要么設(shè)置在用于研磨主軸承的第一站中，要么設(shè)置在用于研磨連桿 軸承的第二站中或兩個(gè)站中的每個(gè)站中。利用根據(jù)本發(fā)明的研磨中心如果分別具有兩個(gè)以相同的角度位置設(shè)置在曲軸上 的連桿軸承，那么當(dāng)然可以除了研磨四缸曲軸之外也可以研磨其它的曲軸。同樣地，如果凸 輪軸分別具有兩個(gè)主軸承和兩個(gè)以相同角度位置設(shè)置的凸輪，那么就可以加工凸輪軸。本發(fā)明也涉及一種按照權(quán)利要求14所述的用于研磨主軸承和連桿軸承和/或曲 軸的中心部分的方法。該方法的設(shè)計(jì)方案在從屬權(quán)利要求中產(chǎn)生。在根據(jù)本發(fā)明的特別是按照權(quán)利要求1的借助于研磨中心實(shí)現(xiàn)的方法中，曲軸的 凸緣或軸頸的末端表面至少部分地與其主軸承和/或連桿軸承同時(shí)地被研磨。


現(xiàn)在參照附圖中展示的實(shí)施例詳細(xì)說明根據(jù)本發(fā)明的研磨中心和方法。其中圖1是按照本發(fā)明的被設(shè)計(jì)成磨削單元的研磨中心的示意性俯視6
圖2是用作加工曲軸的主軸承的磨削單元第一站的示意性俯視圖；圖3是用作加工連桿軸承的磨削單元第二站的示意性俯視圖；圖4是在磨削單元第一站中的曲軸的夾緊圖；圖5是在磨削單元第二站中的曲軸的夾緊的細(xì)節(jié)圖；圖6是用于在第二站中有待加工的軸承的大小和圓度的測(cè)量裝置的結(jié)構(gòu)圖；圖7是根據(jù)本發(fā)明的磨削單元的按照?qǐng)D1中的截面C-C的截面圖；圖8是具有相對(duì)于主軸承_磨盤設(shè)置成形的用于凸緣的磨盤的磨削單元第一站的 示意性視圖；圖9是根據(jù)圖8的具有在主軸承_磨盤側(cè)上成形的磨盤結(jié)構(gòu)的視圖；以及圖10是具有相對(duì)于主軸承_磨盤設(shè)置成形的用于凸緣的磨盤的磨削單元第二站 的示意性視圖。
具體實(shí)施例方式在圖1中展示了被設(shè)計(jì)成磨削單元1的研磨中心的俯視圖。該磨削單元具有共同 的機(jī)床2，在該機(jī)床上設(shè)置有兩個(gè)用于通過研磨來加工曲軸22的站3、4。站3、4具有共同的 研磨臺(tái)5，在該研磨臺(tái)上具有用于曲軸22的保持裝置和驅(qū)動(dòng)裝置。磨削單元通常也具有機(jī) 罩以及用于將曲軸22送入和取走以及從第一站3運(yùn)送到第二站4的裝載和卸載裝置。然 而該裝載和卸載裝置在圖1中并未示出，同樣未示出的還有具有輸入鍵的CNC控制裝置和 液壓和/或氣動(dòng)的供應(yīng)裝置。在圖2中單獨(dú)示出的磨削單元1的第一站3用作研磨曲軸22的主軸承23。為了 觀察起見，將第一站3的最重要的功能部分用輔助圖“主軸承”示出。主軸承23 (圖4)借 助于設(shè)置在主軸承_研磨主軸9上的多個(gè)主軸承-磨盤10進(jìn)行研磨。主軸承-研磨主軸9 在其一側(cè)固定在主軸承_十字刀架6上，該主軸承-十字刀架受CNC控制可在與曲軸-縱 軸29 —致的Z方向上移動(dòng)，并且可在垂直于曲軸-縱軸29的方向上實(shí)現(xiàn)進(jìn)給的X方向上移 動(dòng)。主軸承_十字刀架6在Z方向上可在其上移動(dòng)的導(dǎo)軌或滑軌不可見，因?yàn)槠浔徽谏w物 16遮蓋。如在圖4中清楚所示，有待加工的曲軸22在主軸承-工件主軸頭7和主軸承-底 座8之間被夾緊，并且根據(jù)圖2的展示由主軸承-主軸頭7旋轉(zhuǎn)移動(dòng)。在第一站3中同時(shí) 粗磨或完全研磨至少兩個(gè)曲軸22的主軸承23，為此需要時(shí)間1\。在圖3中單獨(dú)示出的磨削單元1的第二站4被用于加工曲軸22的連桿軸承24至 27，其中，以關(guān)于曲軸-縱軸29以相同的角度位置設(shè)置的每?jī)蓚€(gè)連桿軸承24至27被同時(shí) 研磨。有待研磨的所有四個(gè)連桿軸承24至27需要的時(shí)間為T2。為了觀察起見，第二站4 的最重要的功能部分用輔助圖“連桿軸承”示出。在第二站4中也在中心夾緊有待研磨的曲軸22，即兩側(cè)的夾緊裝置的共同的縱軸 與通過曲軸22的主軸承23定義的曲軸22的縱軸29相等。如從圖3和圖5中可見，曲軸 22在第二站4中在位于其外部的主軸承23處被夾緊，該主軸承已在第一站3中被研磨。由 此產(chǎn)生了曲軸的連桿軸承24至27相對(duì)于主軸承23的精確參照關(guān)系。根據(jù)圖3，在曲軸22的兩側(cè)分別設(shè)置連桿軸承_工件主軸頭12、13用以?shī)A緊。該 連桿軸承_工件主軸頭12、13的夾盤31設(shè)置有支承殼并且分別通過完全同步旋轉(zhuǎn)的Cl軸 或C2軸傳動(dòng)。曲軸22也可以在第二站4中被容納在頂點(diǎn)(Spitzen)之間并且至少僅在一側(cè)上通過連桿軸承_工件主軸頭12傳動(dòng)，其夾盤設(shè)置有浮動(dòng)支承的夾爪33并且引起平衡 的徑向無間隙的旋轉(zhuǎn)驅(qū)動(dòng)。然后曲軸22通過其在中心頂點(diǎn)上的定中進(jìn)行對(duì)準(zhǔn)。曲軸22在第二站4中的容納方式可以分別按照特殊的個(gè)別情況進(jìn)行改變以及優(yōu) 化。曲軸22可以在兩個(gè)站3和4中通過一個(gè)或多個(gè)自動(dòng)居中的中心架(Luentten)支撐。在第二站中設(shè)置有連桿軸承-十字刀架11，其能夠在相互垂直的軸Z2和X2的 方向上，即在平行于曲軸_縱軸29和垂直于曲軸-縱軸29的方向上行駛。連桿軸承_十 字刀架11支承第一連桿軸承-研磨主軸14和第二連桿軸承-研磨主軸15。由此第一連 桿軸承-研磨主軸14在垂直于曲軸-縱軸29的方向上與連桿軸承-十字刀架11固定相 連。與此相反，第二連桿軸承-研磨主軸15在垂直于曲軸-縱軸29的方向上可移動(dòng)地設(shè) 置在連桿軸承-十字刀架11上。其移動(dòng)按照大小或圓度誤差得以控制，該誤差由在研磨期 間的過程中測(cè)量(In-Prozess-Messung)獲得。對(duì)此由測(cè)量裝置20 (圖6)的過程中測(cè)頭 (In-Prozess- Messkopfen ) 19測(cè)量在研磨期間運(yùn)轉(zhuǎn)的成對(duì)的有待研磨的連桿軸承24、27 或25、26的直徑。兩個(gè)連桿軸承-研磨主軸14、15中的每一個(gè)都支承一個(gè)連桿軸承-磨盤17、18，其 相互之間的軸向間隔必須與成對(duì)的有待研磨的連桿軸承14至17的相互間隔一致。為此， 兩個(gè)連桿軸承_研磨主軸14、15必須能夠在其軸向上，即在其連桿軸承_磨盤17、18的轉(zhuǎn) 軸的方向上，在連桿軸承-十字刀架11上彼此相對(duì)行駛。如果需要研磨另一種類型的曲 軸或者在給定的曲軸下研磨具有改變的間距的連桿軸承對(duì)，連桿軸承-研磨主軸和連桿軸 承_磨盤之間的軸向間隔必須每次進(jìn)行調(diào)節(jié)。就此而言，距離的改變必須包括到研磨過程 的整個(gè)控制中。此外，第一連桿軸承-研磨主軸14或第二連桿軸承-研磨主軸15可以可 調(diào)節(jié)地設(shè)置在其在連桿軸承_十字刀架11的縱軸的方向上。圖5可以特別清楚地看到用于四缸單排式發(fā)動(dòng)機(jī)的曲軸22的特性兩個(gè)外部的連 桿軸承24和27具有關(guān)于曲軸22的轉(zhuǎn)軸和縱軸29的共同的角度位置，兩個(gè)內(nèi)部的連桿軸 承25和26也是如此，其中，兩個(gè)連桿軸承對(duì)24和27以及25和26的角度位置是不同的。該特性被提出來用于根據(jù)本發(fā)明的研磨中心的經(jīng)濟(jì)的運(yùn)行方式。利用兩個(gè)連桿軸 承-磨盤17和18即分別同時(shí)研磨兩個(gè)連桿軸承24、27和25、26，其中，詞語(yǔ)“同時(shí)”也表示 在研磨技術(shù)中提到的表達(dá)方式“時(shí)間上平行”或“時(shí)間上相同”。因此在任何情況下都意圖 使研磨過程大致在相同的時(shí)間內(nèi)運(yùn)行，但無須準(zhǔn)確地在同一時(shí)間點(diǎn)結(jié)束。第二連桿軸承常 常在第一連桿軸承研磨完成后才進(jìn)行研磨，其中，例如還要磨除0. 02mm的剩余加工余量。圖6展示了用于借助于測(cè)頭19連續(xù)測(cè)量在第二站4中的連桿軸承的圓度和大小 的測(cè)量裝置20的結(jié)構(gòu)。測(cè)頭19在研磨期間與有待監(jiān)控的連桿軸承24至27連接并且產(chǎn)生 關(guān)于連桿軸承24至27的尺寸和/或圓度的連續(xù)信號(hào)，該信號(hào)由CNC-控制裝置進(jìn)行評(píng)價(jià)并 且用作產(chǎn)生用于傳動(dòng)連桿軸承_十字刀架11和/或大小或圓度修正軸44的控制命令。在 圖6中虛線示出的測(cè)量裝置20的位置與返回位置相同，測(cè)量裝置20大約在調(diào)整過程期間 和/或在連桿軸承_磨盤17、18的部分處理期間占據(jù)該位置。在圖7中展示了根據(jù)圖1的截面C-C的磨削單元1的第一站3的示意性側(cè)視圖。在第二站4中的連桿軸承-研磨開始時(shí)，例如將兩個(gè)連桿軸承_磨盤17、18相互的軸向間隔調(diào)節(jié)到連桿軸承24和27的間隔。然后在CNC-控制的往復(fù)沖程方法中開始研 磨連桿軸承24、27。對(duì)此，兩個(gè)連桿軸承-研磨主軸14、15首先共同垂直于曲軸-縱軸29 行駛；同時(shí)，第二連桿軸承-研磨主軸15相對(duì)于連桿軸承-十字刀架11保持不動(dòng)。這適 用于粗磨或粗磨的階段。在研磨期間，在每個(gè)連桿軸承24、27上測(cè)量剛剛達(dá)到的直徑并且 確定圓度。當(dāng)在精磨階段中接近完成大小時(shí)，第二研磨主軸15的運(yùn)動(dòng)從連桿軸承-十字刀 架11的運(yùn)動(dòng)上脫離。連桿軸承_十字刀架11按照在連桿軸承24上的測(cè)量在大小或圓度 修正軸44上移動(dòng)，最后借助于第一連桿軸承_研磨主軸14達(dá)到最終大小以及所需的連桿 軸承24的圓度。如果連桿軸承27上的測(cè)量與連桿軸承24上的測(cè)量相偏離，則第二連桿軸 承_研磨主軸27按照在連桿軸承27上分開的測(cè)量同時(shí)相對(duì)于連桿軸承-十字刀架11實(shí) 施修正運(yùn)動(dòng)。該偏離由在兩個(gè)連桿軸承24和27上的連續(xù)測(cè)量中得到。機(jī)器控制裝置的計(jì) 算機(jī)分析測(cè)量結(jié)果并且形成用于傳動(dòng)第二連桿軸承-研磨主軸15的相應(yīng)的修正和控制信 號(hào)。第二連桿軸承-研磨主軸15自然地需要相對(duì)于連桿軸承_十字刀架11僅以極小 的值在X軸的方向上運(yùn)動(dòng)。在實(shí)際中有利的調(diào)節(jié)行程可以例如位于+/-0. 2mm的范圍中。可 以調(diào)節(jié)研磨中心使得研磨時(shí)間T1等于研磨時(shí)間T2。然后兩個(gè)主軸承23如連桿軸承24、27 或25、26大致在同一時(shí)間內(nèi)進(jìn)行研磨。隨后將連桿軸承-十字刀架11駛回，將兩個(gè)連桿軸承-研磨主軸14、15的相互間 隔調(diào)節(jié)到中間的連桿軸承25、26的間隔，并且開始新的研磨循環(huán)。在圖8中簡(jiǎn)化地示出了磨削單元的第一站的示意圖，其中，在第一站中借助于主 軸承-磨盤10實(shí)施曲軸22的主軸承23的多軸承研磨。主軸承-磨盤10在第一站3中研 磨主軸承23。只要曲軸22的曲柄臂的指向各個(gè)主軸承-軸頭上的平整面應(yīng)被研磨，那么主 軸利用主軸承-磨盤軸向地朝曲軸22運(yùn)動(dòng)。然而曲軸22也可以沿其轉(zhuǎn)軸相對(duì)于主磨盤10 運(yùn)動(dòng)。成形的磨盤45相對(duì)于主軸承-磨盤10設(shè)置在傾斜于Z軸的主軸46上、該主軸傾斜 于主軸承_磨盤10的主軸。此外，磨盤45如此成形并且如此設(shè)置其朝Z軸的角度，即可以 同時(shí)研磨曲軸22的凸緣47的平坦的端面以及圓柱形的表面。此外，磨盤45可以沿著進(jìn)給 軸X進(jìn)給。在圖9中示出了根據(jù)圖8的視圖，其中與根據(jù)圖8的結(jié)構(gòu)不同的是，成形的磨盤45 用其主軸46設(shè)置在曲軸22的與主軸承-磨盤10同一側(cè)上。利用成形的磨盤45，在工作過 程中研磨端面48，即凸緣的平坦的端面以及圓柱形表面，其中，成形的磨盤45可沿其進(jìn)給 軸X進(jìn)給。根據(jù)該實(shí)施方式，主軸承_磨盤10設(shè)置在共同的主軸上并且研磨在曲軸22的各 個(gè)曲柄臂49之間的主軸承。圖10展示了磨削單元的第二站4的示意性視圖，第二站具有在主軸承_磨盤17、 18對(duì)面設(shè)置的成形的磨盤45，用于研磨曲軸22的凸緣47的圓柱形和平坦的表面48。此 外，成形的磨盤45可用其主軸46沿其進(jìn)給軸X進(jìn)給并且在工作進(jìn)程中研磨凸緣47。成形 的磨盤45設(shè)置在主軸承-磨盤17、18對(duì)面，用于避免磨盤之間的任何碰撞或者說為了保證 各個(gè)加工面的同時(shí)加工。同時(shí)，主軸承-磨盤17、18利用其各個(gè)主軸14、15在往復(fù)沖程方 法中研磨在曲柄臂49之間的各個(gè)主軸承。附圖標(biāo)記1磨削單元 2機(jī)床
3第一站 4第二站 5研磨臺(tái)
6主軸承-十字刀架 7主軸承-工件主軸頭 8主軸承-尾架 9主軸承-研磨主軸 10主軸承-磨盤 11主軸承-十字刀架 12主軸承-工件主軸頭 13主軸承-工件主軸頭 14第一連桿軸承-研磨主軸 15第二連桿軸承-研磨主軸 16遮蓋物
17第一連桿軸承-磨盤
18第二連桿軸承-磨盤
19測(cè)頭
20測(cè)量裝置
22曲軸
23主軸承
24連桿軸承
25連桿軸承
26連桿軸承
27連桿軸承
28平整面
29曲軸-縱軸
30連桿軸承-縱軸
31夾盤
32支承殼
33夾爪
34(中心的)頂點(diǎn) 41Z軸 42X軸 43轉(zhuǎn)軸
44大小和圓度修正軸 45用于凸緣的成形的磨盤 46研磨主軸

47凸緣 48端面 49曲柄臂
權(quán)利要求
一種用于研磨曲軸(22)的研磨中心，所述曲軸具有主軸承(23)、連桿軸承(24 27)和端面，所述研磨中心具有第一站(3)，其中，將一組主軸承 磨盤(10)軸向地設(shè)置在位于主軸承 十字刀架(6)上的主軸承 研磨主軸(9)上，使得與主軸承 磨盤(10)的數(shù)量相等的主軸承(23)同時(shí)在時(shí)間T1中研磨，所述研磨中心還具有第二站(4)，其中，兩個(gè)連桿軸承 磨盤(17、18)在時(shí)間T2中成對(duì)地研磨曲軸(22)的兩個(gè)連桿軸承(24 27)并且利用其各個(gè)連桿軸承 研磨主軸(14、15)支承在連桿軸承 十字刀架(11)上，使得第一連桿軸承 研磨主軸(14)在進(jìn)給方向(X軸)上位置固定地設(shè)置在連桿軸承 十字刀架(11)上以及第二連桿軸承 研磨主軸(15)在進(jìn)給方向(X軸)上相對(duì)于第一連桿軸承 研磨主軸(14)能夠僅在大小或圓度修正軸(44)上極小地調(diào)節(jié)，其中，端面能夠借助于成形的磨盤(46)進(jìn)行研磨，所述磨盤借助于與主軸承和連桿軸承的研磨主軸(9、14、15)成角度地設(shè)置的研磨主軸(46)驅(qū)動(dòng)。
2.按照權(quán)利要求1所述的研磨中心，其中，兩個(gè)位于連桿軸承-十字刀架(11)上的連 桿軸承-研磨主軸(14、15)能夠在軸向(Z2軸)上相互調(diào)節(jié)。
3.按照權(quán)利要求1或2所述的研磨中心，其中，第二站(4)的第二連桿軸承-研磨主 軸(15)借助于在狹小的邊界中作用的用于大小和/或圓度修正的NC軸能夠獨(dú)立于主軸 承-十字刀架(11)的運(yùn)動(dòng)在曲軸22上進(jìn)給。
4.按照權(quán)利要求1至3中任一項(xiàng)或多項(xiàng)所述的研磨中心，其中，第一站(3)的主軸 承-研磨主軸(9)的主軸承-磨盤(10)能夠徑向地進(jìn)給用以研磨主軸承(23)并且能夠軸 向地移動(dòng)用以研磨曲軸(22)的曲柄臂(49)的平整面(28)。
5.按照權(quán)利要求4所述的研磨中心，其中，主軸承-磨盤(10)的軸向移動(dòng)通過主軸 承-十字刀架(6)實(shí)現(xiàn)。
6.按照權(quán)利要求4所述的研磨中心，其中，主軸承-磨盤(10)的軸向移動(dòng)由此實(shí)現(xiàn)，即 主軸承-磨盤(10)能夠軸向移動(dòng)地設(shè)置在主軸承-研磨主軸(9)上。
7.按照權(quán)利要求1至3中任一項(xiàng)或多項(xiàng)所述的研磨中心，其中，所述曲軸(22)能夠借 助于主軸承-磨盤(10)在曲軸縱向上軸向移動(dòng)用以研磨其曲柄臂(49)的平整面(28)。
8.按照權(quán)利要求1至7中任一項(xiàng)或多項(xiàng)所述的研磨中心，其中，T1和T2大約相同。
9.按照權(quán)利要求1至8中任一項(xiàng)或多項(xiàng)所述的研磨中心，其中，如此構(gòu)建主軸承-十字 刀架(11)，使得能夠產(chǎn)生主軸承-磨盤(17、18)的往復(fù)沖程運(yùn)動(dòng)。
10.按照權(quán)利要求1至9中任一項(xiàng)或多項(xiàng)所述的研磨中心，其中，第一站和第二站(3和 4)分別具有工件_主軸頭(7、12、13)和尾架(8)，并且第一站和第二站(3和4)的各個(gè)工 件-主軸頭(7、12、13)和尾架(8)如此構(gòu)建，使得具有一個(gè)主軸承縱軸以及至少一個(gè)連桿 軸承縱軸(29和30)的曲軸(22)能夠居中地繞主軸承縱軸(29)旋轉(zhuǎn)。
11.按照權(quán)利要求1至10中任一項(xiàng)或多項(xiàng)所述的研磨中心，其中，設(shè)置有用于連續(xù)測(cè) 量大小和/或圓度的測(cè)量裝置(20)，并且所述測(cè)量裝置提供用于控制連桿軸承_研磨主軸 (14或15)在進(jìn)給軸(X軸)上或在大小和圓度修正軸(44)上的運(yùn)動(dòng)的信號(hào)。
12.按照權(quán)利要求1至11中任一項(xiàng)或多項(xiàng)所述的研磨中心，其中，用于研磨端面(48) 的磨盤(45)具有這樣的形狀，使得曲軸(22)的端面的凸緣(47)和/或軸頸能夠以其軸向 和徑向的表面研磨，并且將所述磨盤設(shè)置在曲軸(22)的與主軸承-磨盤(10)或者連桿軸 承-磨盤(17、18)相對(duì)立的一側(cè)上。
13.按照權(quán)利要求1至11中任一項(xiàng)或多項(xiàng)所述的研磨中心，其中，用于研磨曲軸(22) 的端面凸緣(47)和/或軸頸的磨盤(45)用其軸向和徑向的表面借助于成形設(shè)置在主軸 承_磨盤或連桿軸承_磨盤的一側(cè)上。
14.一種用于研磨曲軸(22)的主軸承(23)和連桿軸承(24至27)和/或居中的部分 和/或端面(48)的方法，所述研磨在具有兩個(gè)站(3、4)的磨削單元中進(jìn)行，所述方法具有 以下步驟a)在第一站(3)中，曲軸(22)的主軸承(23)和/或居中的部分利用一套主軸承-磨 盤(10)研磨，所述主軸承-磨盤位于主軸承-研磨主軸(9)的共同的軸上；b)將曲軸(22)引入第二站(4)中；c)在第二站(4)中，利用兩個(gè)連桿軸承-磨盤(17、18)同時(shí)間地分別研磨兩個(gè)連桿軸 承(24和27或25、26)，所述兩個(gè)連桿軸承具有關(guān)于曲軸(22)的轉(zhuǎn)軸的同樣的角度位置；d)兩個(gè)連桿軸承-磨盤(17、18)中的每一個(gè)連桿軸承-磨盤的進(jìn)給運(yùn)動(dòng)用計(jì)算機(jī)單獨(dú) 控制，其中，第二連桿軸承-磨盤(18)的進(jìn)給運(yùn)動(dòng)僅按照與第一連桿軸承-磨盤(17)的進(jìn) 給運(yùn)動(dòng)的偏移實(shí)現(xiàn)；e)在磨削單元中始終同時(shí)加工兩個(gè)曲軸，其中，第一站(3)中的研磨時(shí)間T1與第二站 (4)中的研磨時(shí)間T2大致相同；f)端面(48)中的至少一個(gè)端面至少部分地與主軸承和/或連桿軸承同時(shí)進(jìn)行研磨。
15.按照權(quán)利要求14所述的方法，其中，兩個(gè)連桿軸承-磨盤(17、18)位于設(shè)置在連 桿軸承-十字刀架(11)上的連桿軸承-研磨主軸(14、15)上，其中，第一連桿軸承-研磨 主軸(14)利用第一連桿軸承-磨盤(17)在進(jìn)給方向(X軸)上位置固定地設(shè)置在連桿軸 承-十字刀架(11)上并且通過所述連桿軸承-十字刀架進(jìn)給，而第二連桿軸承-研磨主軸 (15)利用第二連桿軸承-磨盤(18)借助于在狹窄的邊界中作用的用于大小和/或圓度修 正的NC軸能夠獨(dú)立于連桿軸承-十字刀架(11)的運(yùn)動(dòng)在曲軸(22)上進(jìn)給。
16.按照權(quán)利要求14或15所述的方法，其中，主軸承-研磨主軸(9)的主軸承-磨盤 (10)徑向進(jìn)給用以研磨主軸承(23)并且軸向移動(dòng)用以研磨在曲軸(22)的曲柄臂(49)上 的平整面(28)。
17.按照權(quán)利要求16所述的方法，其中，主軸承-磨盤(10)軸向移動(dòng)，其中，主軸承-十 字刀架(6)軸向移動(dòng)。
18.按照權(quán)利要求16所述的方法，其中，主軸承-磨盤(10)軸向移動(dòng)，其中，所述主軸 承-磨盤在主軸承-研磨主軸(9)上軸向移動(dòng)。
19.按照權(quán)利要求14或15所述的方法，其中，曲軸(22)的曲柄臂(49)的平整面(28) 借助于主軸承-磨盤(10)研磨，其中，曲軸(22)軸向移動(dòng)。
全文摘要
本發(fā)明涉及一種用于同時(shí)研磨曲軸(22)的多個(gè)主軸承和連桿軸承或中心部分和端面部分的研磨中心。兩個(gè)連桿軸承-研磨主軸(14、15)安裝在共同的連桿軸承-十字刀架(11)上，其中第一個(gè)連桿軸承-研磨主軸僅可在Z方向上調(diào)節(jié)以及第二個(gè)僅可在X方向上極小地調(diào)節(jié)。在研磨結(jié)束階段中通過第二連桿軸承-研磨主軸(15)的單獨(dú)觸發(fā)以大小或圓度修正的方式進(jìn)行兩個(gè)加工的連桿軸承之間的大小偏差的修正。該偏差通過測(cè)量裝置獲取。設(shè)置傾斜成形的磨盤用以研磨端面部分。
文檔編號(hào)B24B47/22GK101918175SQ200880022808
公開日2010年12月15日 申請(qǐng)日期2008年7月22日 優(yōu)先權(quán)日2007年7月25日
發(fā)明者埃爾溫·容克爾 申請(qǐng)人:埃爾溫容克爾機(jī)械制造有限公司