DE1172520B - Process for manufacturing constructed crankshafts - Google Patents

Description

Verfahren zum Herstellen gebauter Kurbelwellen Beim Herstellen halb gebauter oder ganz gebauter Kurbelwellen geht man in der Weise vor, daß sämtliche Kurbelhübe und Hauptlagerzapfen durch Schrumpfen miteinander verbunden, hierauf sämtliche Hauptlagerzapfen und im Anschluß daran sämtliche Kurbelzapfen auf Fertigmaß bearbeitet werden. Daneben ist es gleichfalls bekannt, zunächst einen Kurbelhub mit Hauptlagerzapfen zu versehen, diese Zapfen und die an ihren freien Enden befindlichen Schrumpffortsätze auf Fertigmaß zu bearbeiten, dann an jedes Ende einen weiteren, nur einseitig mit einem Hauptlagerzapfen versehenen Hub aufzuschrumpfen, die damit hinzugefügten Hauptlagerzapfen fertig zu bearbeiten und in dieser Weise fortzufahren, bis sämtliche Teile der Welle zusammengefügt sind. Erst danach werden die Kurbelzapfen auf Fertigmaß bearbeitet.Method of making built crankshafts When making half-way built or completely built crankshafts one proceeds in such a way that all Crank strokes and main bearing journals connected to one another by shrinking, then all main bearing journals and then all crank journals to finished dimensions to be edited. It is also known to start with a crank stroke to be provided with main bearing journals, these journals and those at their free ends To process shrink extensions to the finished size, then another one at each end, only to shrink on the hub provided with a main bearing journal on one side finish machining the added main bearing journals and continue in this way, until all parts of the shaft are assembled. Only then are the crank pins machined to finished size.

Bei diesen beiden Verfahren kommt es immer wieder vor, daß einige Hauptlagerzapfen der fertig bearbeiteten Welle nicht mehr miteinander flüchten, die Welle also nicht mehr gerade ist. Sind die Abweichungen gering, dann lassen sie sich durch Nacharbeit unter Umständen wieder beheben. Diese Nacharbeit, die zu einem erheblichen Teil von Hand vorgenommen werden muß und ein hohes Maß von Geschicklichkeit erfordert, ist überaus zeitraubend und teuer und liefert gleichwohl niemals völlig befriedigende Ergebnisse.With these two procedures it happens again and again that some Main bearing journals of the finished shaft no longer align with one another, so the wave is no longer straight. If the deviations are small, leave it alone they may be remedied by reworking. This rework that to a large extent has to be done by hand and to a large extent Requires skill, is extremely time consuming and expensive, and delivers nonetheless never completely satisfactory results.

Diese Mängel sucht die Erfindung zu beheben. Sie beruht auf der Erkenntnis, daß die Abweichungen der fertig bearbeiteten Hauptlagerzapfen auf Formänderungen in den Kurbelhüben zurückzuführen sind, die während der Bearbeitung der Kurbelzapfen auf Fertigmaß entstehen. Diese Formänderungen in den Kurbelhüben sind unvermeidlich, werden aber beim Verfahren nach der Erfindung gleichwohl unschädlich gemacht, und zwar durch eine bestimmte Reihenfolge der einzelnen Schritte des Zusammenfügens und Bearbeitens. Erfindungsgemäß werden zunächst zwei Hübe durch einen fertig bearbeiteten Hauptlagerzapfen verbunden, hierauf die Kurbelzapfen dieser beiden Hübe auf Fertigmaß bearbeitet und sodann Hauptlagerzapfen, die in die äußeren Wangen der beiden Hübe geschrumpft sind, gleichfalls auf Fertigmaß bearbeitet, worauf bei Wellen mit mehr als zwei Hüben weitere Hübe, die einseitig mit Hauptlagerzapfen versehen sind, auf die jeweils fertig bearbeiteten Hauptlagerzapfen aufgeschrumpft und in derselben Reihenfolge bearbeitet werden. Um bei diesen Arbeitsschritten das Werkstück lagern zu können, werden außerdem vor dem Bearbeiten der Kurbelzapfen die noch freien Schrumpffortsätze der noch nicht fertig bearbeiteten Hauptlagerzapfen auf Fertigmaß bearbeitet, um als Zapfen für die Lagerung der Kurbelwelle bei der Bearbeitung der Kurbelzapfen zu dienen.The invention seeks to remedy these deficiencies. It is based on the knowledge that the deviations of the finished main bearing journals on changes in shape in the crank strokes that occur during the machining of the crank pin made to measure. These changes in shape in the crank strokes are inevitable, but are nevertheless rendered harmless in the method according to the invention, and through a certain sequence of the individual assembly steps and editing. According to the invention, two strokes are first machined by one finished Main bearing journals connected, then the crank journals of these two strokes to finished dimensions machined and then main bearing journals, which are in the outer cheeks of the two strokes are shrunk, also machined to finished size, whereupon with waves with more more than two strokes, which are provided with main bearing journals on one side the respectively finished main bearing journals are shrunk on and in the same Order to be edited. To store the workpiece during these work steps to be able to, the still free shrink extensions are also before the machining of the crank pin of the not yet completely machined main bearing journals machined to finished dimensions to as a journal for the bearing of the crankshaft when machining the crankpin to serve.

Die mit diesem Verfahren erzielte Wirkung besteht darin, daß in keinem Falle der Kurbelzapfen eines Hubes bearbeitet wird, an den bereits beiderseits fertig bearbeitete Hauptlagerzapfen angeschlossen sind. Daher können durch die bei der Bearbeitung eines Kurbelzapfens im Hub auftretenden Formänderungen niemals zur Folge haben, daß die an den Hub angeschlossenen Kurbelzapfen, nachdem sie auf Fertigmaß bearbeitet sind, außer Flucht geraten. Zwar kann sich eine Formänderung in dem Kurbelhub, dessen Kurbelzapfen bearbeitet wird, auf das Fluchten der Schrumpffortsätze auswirken. Das ist aber bedeutungslos, da das Fluchten der erst später bearbeiteten Hauptflächen der Hauptlagerzapfen dadurch nicht beeinträchtigt wird.The effect achieved by this method is that in none If the crank pin of a stroke is processed, both sides are already finished machined main bearing journals are connected. Therefore, through the Machining a crank pin never results in changes in shape that occur in the stroke have that the crank pins connected to the hub after they are finished to size processed, out of flight. Although there can be a change in shape in the crank stroke, whose crank pin is being machined, affect the alignment of the shrink extensions. However, this is meaningless because the alignment of the main surfaces that were only processed later the main journal is not affected.

Die Zeichnung veranschaulicht eine vierhübige Kurbelwelle als Ausführungsbeispiel in schematischer Darstellung. Es zeigt F i g. 1 die Welle nach Fertigstellung von zwei Hüben und drei Hauptlagerzapfen und F i g. 2 die vollständig zusammengebaute Welle.The drawing illustrates a four-stroke crankshaft as an exemplary embodiment in a schematic representation. It shows F i g. 1 the shaft after completion of two strokes and three main bearing journals and F i g. 2 the fully assembled Wave.

In der Zeichnung bedeuten leichtgewellte Konturen an den einzelnen Zapfen ihren anfänglichen Zustand nach roher Vorarbeit mit Bearbeitungszugabe für das spätere Bearbeiten auf Fertigmaß, während geradlinige Konturen, die durch ein Bearbeitungsdreieck gekennzeichnet sind, die fertig bearbeiteten Zapfen wiedergeben.In the drawing, mean slightly wavy contours on each Tenons their initial state after rough preparatory work with machining allowance for the later machining to finished dimensions, while straight contours, which by a Machining triangles are marked, reflect the finished machined spigot.

Ist die Welle halb gebaut, so bestehen die einen Hub bildenden Wangen mit dem sie verbindenden Kurbelzapfen aus einem Stück. Ist die Welle ganz gebaut, so sind auch diese drei Teile durch Schrumpfen miteinander verbunden. Der Bau der Kurbelwelle beginnt mit einem am besten ungefähr in der Mitte liegenden Hauptlagerzapfen 1, dessen Fläche 2 bereits auf Fertigmaß bearbeitet ist. Auf den Zapfen 1 werden zwei Hübe 3 und 4 mit Kurbelzapfen 5 und 6 aufgeschrumpft, deren außen liegende Wangen 7 bereits zwei weitere eingeschrumpfte Hauptlagerzapfen 8 und 9 tragen. Die Kurbelzapfen 5 und 6 und die Hauptlagerzapfen 8 und 9 sind im Gegensatz zum Zapfen 1 noch nicht auf Fertigmaß bearbeitet.If the shaft is half built, the cheeks forming a stroke and the crank pin connecting them are made of one piece. If the shaft is completely built, these three parts are also connected to one another by shrinking. The construction of the crankshaft begins with a main bearing journal 1, which is ideally located approximately in the middle, the surface 2 of which has already been machined to the finished size. Two strokes 3 and 4 with crank pins 5 and 6 are shrunk onto the pin 1, the outer cheeks 7 of which already carry two further shrunk main bearing pins 8 and 9. The crank pins 5 and 6 and the main bearing pins 8 and 9 , in contrast to pin 1, have not yet been machined to the finished size.

Der nächste Schritt besteht darin, daß die Schrumpffortsätze 10 und 11 an den freien Enden der Zapfen 8 und 9 in Flucht mit dem Zapfen 1 auf Fertigmaß bearbeitet werden. Mit den so geschaffenen Flächen 12 und 13 wird die Kurbelwelle während des nun folgenden Schrittes gelagert, der in der Bearbeitung der Kurbelzapfen 5 und 6 auf Fertigmaß besteht. Bei dieser Bearbeitung können sich Formänderungen in den Hüben, und zwar vor allem bei der Erzeugung der nicht gezeichneten Hohlkehlen ergeben, die die Übergänge vom Kurbelzapfen zu den Wangen bilden. Solche Formänderungen beeinflussen die relative Lage der drei Hauptlagerzapfen 1, 8 und 9, jedoch ohne schädliche Folge, denn erst der nächste Schritt besteht darin, daß die Zapfen 8 und 9 auf Fertigmaß bearbeitet werden. Es ist also nur nötig, die Bearbeitungszugaben an diesen Zapfen so groß zu machen, daß die Verlagerungen durch Formänderungen in den Hüben innerhalb dieser Zugaben liegen.The next step is that the shrink extensions 10 and 11 are machined to the finished size at the free ends of the pins 8 and 9 in alignment with the pin 1. With the surfaces 12 and 13 created in this way , the crankshaft is stored during the next step, which consists in machining the crank pins 5 and 6 to the finished size. During this processing, changes in shape can occur in the strokes, especially when generating the hollow fillets (not shown) that form the transitions from the crank pin to the cheeks. Such changes in shape affect the relative position of the three main bearing journals 1, 8 and 9, but without harmful consequences, because only the next step is that the journals 8 and 9 are machined to the finished size. It is therefore only necessary to make the machining allowances on these journals so large that the displacements due to changes in shape in the strokes are within these allowances.

Auf die Schrumpffortsätze 10 und 11 werden nun weitere Hübe 14 und 15 mit Kurbelzapfen 16 und 17 aufgeschrumpft, deren außen liegende Wangen 18 weitere Hauptlagerzapfen 19 und 20 tragen. Wiederum sind die Kurbelzapfen 16 und 17 und Hauptlagerzapfen 19 und 20 nur vorgearbeitet. Es folgt die Bearbeitung der Schrumpffortsätze 21 und 22 zwecks Schaffung von Lagerflächen 23 und 24 für die anschließende Bearbeitung der Kurbelzapfen 16 und 17. Formänderungen in den Hüben 14 und 15, die bei dieser Bearbeitung entstehen, können die relative Lage der fertig bearbeiteten Hauptlagerzapfen 1, 8 und 9 nicht mehr beeinflussen. Sie können sich auf die Zapfen 19 und 20 auswirken, jedoch wiederum ohne schädliche Folge, da die Bearbeitung dieser Zapfen erst den nächsten Schritt bildet.Further strokes 14 and 15 with crank pins 16 and 17 are now shrunk onto the shrink extensions 10 and 11 , the outer cheeks 18 of which carry further main bearing pins 19 and 20. Again, the crank pins 16 and 17 and main bearing pins 19 and 20 are only pre-machined. This is followed by the machining of the shrink extensions 21 and 22 for the purpose of creating bearing surfaces 23 and 24 for the subsequent machining of the crank pins 16 and 17. Changes in shape in the strokes 14 and 15 that arise during this machining can change the relative position of the finished main bearing pins 1, 8 and 9 no longer affect them. You can affect the tenons 19 and 20 , but again without harmful consequences, since the machining of these tenons is only the next step.

Auf diese Weise können, immer in der beschriebenen Reihenfolge des Aufschrumpfens und der Bearbeitungen fortfahrend, noch beliebig viele Hübe angefügt werden. Dabei ist es zweckmäßig, aber nicht notwendig, von der Mitte auszugehen und an beiden Enden Teile anzufügen.In this way, always in the described order of the Shrinking on and machining continues, any number of strokes added will. It is useful, but not necessary, to start from the center and add parts at both ends.

Claims (1)

Patentanspruch: Verfahren zum Herstellen halb gebauter oder ganz gebauter Kurbelwellen durch Zusammenfügen der aus je zwei Wangen und einem Kurbelzapfen bestehenden Hübe mit den sie verbindenden Hauptlagerzapfen und zerspanendes Bearbeiten der Kurbelzapfen und Hauptlagerzapfen auf Fertigmaß, dadurch gekennzeichnet, daß zwei Hübe (3, 4) mit in deren äußeren Wangen (7) geschrumpften, noch nicht fertig bearbeiteten Hauptlagerzapfen (8, 9) durch einen fertig bearbeiteten Hauptlagerzapfen (1) verbunden, hierauf die noch freien Schrumpffortsätze (10, 11, 21, 22) der Hauptlagerzapfen (8, 9, 19, 20) auf Fertigmaß bearbeitet werden, darauf erst die Kurbelzapfen (5, 6) der beiden Hübe (3, 4) unter Lagerung der Kurbelwelle auf den Schrumpffortsätzen (10, 11) und sodann auch die Hauptlagerzapfen (8, 9) bearbeitet werden, worauf bei Wellen mit mehr als zwei Hüben weitere Hübe (14, 15), die einseitig mit Hauptlagerzapfen (19, 20) versehen sind, auf die jeweils fertig bearbeiteten Hauptlagerzapfen (8, 9) der Hübe (3, 4) aufgeschrumpft und die Schrumpffortsätze (21, 22), die Kurbelzapfen (16, 17) und die Hauptlagerzapfen (19, 20) unter gleicher Lagerung der Kurbelwelle und in derselben Reihenfolge bearbeitet werden.Claim: Method for producing half-built or fully built crankshafts by joining the strokes, each consisting of two cheeks and a crank pin, with the connecting main bearing pin and machining the crank pin and main bearing pin to a finished size, characterized in that two strokes (3, 4) with Main bearing journals (8, 9) which are shrunk in their outer cheeks (7) and which have not yet been finished are connected by a finished main bearing journal (1) , then the still free shrinking extensions (10, 11, 21, 22) of the main bearing journals (8, 9, 19, 20) are machined to the finished size, then only the crank pins (5, 6) of the two strokes (3, 4) are machined with the crankshaft supported on the shrink extensions (10, 11) and then also the main bearing pins (8, 9) whereupon, for shafts with more than two strokes, additional strokes (14, 15), which are provided with main bearing journals (19, 20) on one side, on the respectively finished main bearing journals (8 , 9) of the strokes (3, 4) are shrunk on and the shrink extensions (21, 22), the crank pins (16, 17) and the main bearing pins (19, 20) are machined with the same bearing of the crankshaft and in the same order.