DE2808880A1

DE2808880A1 - Verfahren und fraesmaschine zum fraesen der kurbelwellenzapfen von mehrfach, vorzugsweise vierfach gekroepften kurbelwellen

Info

Publication number: DE2808880A1
Application number: DE19782808880
Authority: DE
Inventors: Gottfried Dipl Ing Blaimschein; Bruno Dipl Ing Dr Te Kralowetz
Original assignee: GFM Gesellschaft fuer Fertigungstechnik und Maschinenbau AG
Current assignee: GFM Gesellschaft fuer Fertigungstechnik und Maschinenbau AG
Priority date: 1977-04-18
Filing date: 1978-03-02
Publication date: 1978-10-19
Also published as: GB1566689A; ATA267977A; FR2387724B1; DD136351A5; FR2387724A1; US4208156A; JPS53131594A; AT345061B

Description

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GFM Gesellschaft für Fertigungstechnik und Maschinenbau

Aktiengesellschaft, Steyr (Österreich)

Verfahren und Fräsmaschine zum Fräsen der Kurbelzapfen von mehrfach, vorzugsweise vierfach gekröpften Kurbelwellen

Die Erfindung bezieht sich auf ein Verfahren zum Fräsen der Kurbelzapfen von mehrfach, vorzugsweise vierfach gekröpften Kurbelwellen mit abwechselnd aufeinanderfolgenden Lager- und Kurbelzapfen, bei dem gleichzeitig jeweils zwei Kurbelzapfen bearbeitet werden, die beiderseits einer zusätzlichen Lagerzapfenunterstützung liegen, sowie auf eine Fräsmaschine zur Durchführung dieses Verfahrens.

Vor allem bei der Herstellung großer Stückzahlen mehrfach gekröpfter Kurbelwellen, beispielsweise bei der Serienfertigung vierfach gekröpfter Kurbelwellen für PKW-Motoren, kommt es sowohl auf die Genauigkeit als auch auf die Schnelligkeit des Fräsvorganges an. So gibt es bereits ein Verfahren, nach dem die Kurbelzapfen nicht nur einer nach dem anderen, sondern auch paarweise zu fräsen sind, wobei der mittlere Lagerzapfen durch eine Lünette zusätzlich unterstützt und die Kurbelzapfen von dieser ortsfesten Fixierung aus jeweils in einer zu den Kurbelwellenenden gerichteten Reihenfolge bearbeitet werden. Hier ist zwar das gleichzeitige Fräsen

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zweier Kurbelzapfen und damit eine Halbierung der Fräszeit für die Kurbelzapfen ermöglicht, doch erlaubt die Aufnahme in einer einzigen Mittellünette für das von der Lünette zu den Enden hin fortschreitende Fräsen nur eine unzureichende WerkstückunterStützung, da sich ja von Kurbelzapfen zu Kurbelzapfen die Fräswerkzeuge von der Lünette immer weiter entfernen. Beim gleichzeitigen Fräsen der beiden unmittelbar neben dem Mittellagerzapfen liegenden Kurbelzapfen müssen außerdem die Frässchlitten so nahe an die Mittellünette herangefahren werden können, daß für eine gute Lünettenkonstruktion kein Platz verbleibt und mit einer unzureichenden Unterstützung des Werkstückes das Auslangen zu finden ist.

Es gibt zwar auch schon ein Verfahren zum Fräsen von Kurbelwellen, bei dem in einem Arbeitsgang fortschreitend von einem Kurbelwellenende zum anderen nacheinander sowohl Lagerais auch Kurbelzapfen bearbeitet werden und die Kurbelwelle bei der Bearbeitung eines Zapfens an dem jeweils zuvor bearbeiteten Zapfen eingespannt wird. Um dieses Fräsverfahren zu beschleunigen, können gleichzeitig zwei Zapfen, und zwar ein Lagerzapfen und ein Kurbelzapfen, gefräst werden, wobei der Kurbelzapfen hinter der Einspannstelle und der Lagerzapfen vor der Einspannstelle liegen. Diese fortschreitende Arbeitsweise, bei der ein gerade fertiggefräster Lagerzapfen als Einspannstelle dient und damit für die Exaktheit der Bearbeitung des nächsten Lagerzapfens bestimmend ist, bedingt von vornherein aber gewisse Maßungenauigkeiten, Dazu kommt auch hier, daß zwisöhen den Fräswerkzeugen zur Einspannung des dazwischenliegenden Lagerzapfens sehr wenig Raum freibleibt und daher als zusätzliche Einspannung nur unzureichende, schmale Vorrichtungen verwendet werden können.

Bei den bekannten Verfahren und Maschinen zum-Kurbelzapfenfräsen ist daher eine Verkürzung der Bearbeitungszeit mit einem Verlust an Maßhaltigkeit verbunden und ein ungünstiger Kompromiß zwischen Qualität und Quantität zu schließen.

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ORIGINAL INSPECTED

Der Erfindung liegt daher die Aufgabe zugrunde, diese Mangel zu beseitigen und ein Verfahren der eingangs geschilderten Art so zu verbessern, daß in zumindest gleich kurzer Zeit Kurbelzapfen mit wesentlich engeren Toleranzen herzustellen sind. Außerdem soll eine einfache und zweckmäßige Fräsmaschine zur Durchführung dieses Verfahrens angegeben werden.

Das erfindungsgemäße Verfahren besteht nun darin, daß von einem Kurbelwellenende zum anderen fortschreitend jeweils ein sich durch die beiden äußeren dreier benachbarter Kurbelzapfen ergebendes Kurbelzapfenpaar gefräst wird und beide diese drei Kurbelzapfen miteinander verbindende Lagerzapfen unterstützt werden. So ist es möglich, gleichzeitig jeweils zwei Kurbelzapfen zu fräsen und auch jeder Bearbeitungsstelle immer eine unmittelbar benachbarte Unterstützungsstelle zuzuordnen. Dabei bleibt außerdem zwischen den gleichzeitig zu fräsenden Kurbelzapfen ein der Länge zweier Lagerzapfen und eines Kurbelzapfens zusammen mit der Breite der dazwischenliegenden Kurbelwangen entsprechender Platz frei, in dem schwierigkeitslos eine allen Anforderungen gewachsene Unterstützung für die beiden Lagerzapfen angeordnet werden kann. Die einwandfreie Aufnahme der Schnittdrücke ist stets gewährleistet, was ein Fräsen hoher Genauigkeit erlaubt.

Um nun nach diesem zeitsparenden Verfahren zum Fräsen der Kurbelzapfen von mehrfach gekröpften Kurbelwellen in engen Toleranzbereichen auch zweckmäßig arbeiten zu können, weist erfindungsgemäß bei einer Fräsmaschine mit zwei je ein ringförmiges, nach innen gerichtete Schneiden besitzendes Fräswerkzeug aufnehmenden Frässchlitten und einer zwischen den die Frässchlitten tragenden Längsschlitten vorgesehenen Lünette od. dgl. diese Lünette od. dgl. zwei Stütz einrichtungen auf, deren gegenseitiger Abstand dem Lagerzapfenabstand einer zu bearbeitenden Kurbelwelle entspricht, und, die Längs schlitten und die ßünette od. dgl. sind einander näherbar, bis jeweils

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der Abstand zwischen Fräswerkzeug und diesem zugekehrter Stützeinrichtung dem Abstand eines Kurbelzapfens von einem benachbarten Lagerzapfen einer zu bearbeitenden Kurbelwelle angepaßt ist. Werden daher die beiden Längsschlitten und die dazwischenliegende Lünette dieser Fräsmaschine auf entsprechende Weise miteinander gekoppelt, so ergibt sich automatisch die zur Durchführung des erfindungsgemäßen Verfahrens erforderliche Zuordnung sowohl der Fräswerkzeuge als auch der Stützeinrichtungen zu den Lager- und Kurbelzapfen einer Kurbelwelle. Durch ein gemeinsames Verschieben dieser Bearbeitungseinheit sind daher auch vielfach gekröpfte Kurbelwellen exakt und mit geringem Steuerungsaufwand zu fräsen. Bei einer fortlaufenden Numerierung der Kurbelzapfen in Arbeitsrichtung von einem Kurbelwellenende zum anderen werden daher paarweise die Kurbelzapfen 1,3, dann 2,4, hierauf 5,7s 6,8 usw. bearbeitet, wobei jeweils gleichzeitig die Lagerzapfen zwischen den beiden gerade bearbeiteten Kurbelzapfen und dem dabei übersprungenen unterstützt bzw. eingespannt sind. Die Lünette od.dgl. mit zwei Stützeinrichtungen, die ja gemeinsam eingestellt und betätigt werden können, erlaubt sozusagen mit dem Aufwand für eine Lünette zwei Lünetten vorzusehen, wobei genügend Platz für die konstruktiven Erfordernisse einer hochwertigen Werkstückunterstützung vorhanden ist.

In der Zeichnung ist in einem Ausführungsbeispiel eine erfindungsgemäße Fräsmaschine rein schematisch in teilweise geschnittener Längsansicht dargestellt.

Auf einem Maschinenbett 1 sind zwei Längsschlitten 2,3 und eine dazwischenliegende Lünette 4 längsverschiebbar gelagert. Auf den Längsschlitten 2, 3 gleiten quer zur Maschinenachse die Frässchlitten 2a, 3a, die in einer angetriebenen Werkzeugtrommel 5, 6 ein ringförmiges, nach innen gerichtete Schneiden aufweisendes Fräswerkzeug 7,8 tragen. Die Lünette ist mit zwei Stützeinrichtungen 9,10 ausgerüstet. Eine zu fräsende vierfach gekröpfte Kurbelwelle 11.mit abwechselnd

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aufeinanderfolgenden Lager- und Kurbelzapfen 12, 13 ist in den Spannfuttern 14,15 der beiden Spannböcke 16,17 eingespannt, wobei der eine Spannbock 16 gegenüber dem Maschinenbett 1 verstellbar und das eine Spannfutter 14 gegenüber dem Spannbock 16 axial nachgiebig ausgebildet sind.

Um das erfindungsgemäße Fräsverfahren durchführen zu können, sind die beiden Stützeinrichtungen 9,10 der Lünette 4 in einem Abstand voneinander angeordnet, der dem Lagerzapfenabstand der Kurbelwelle 11 entspricht, und die beiden Längsschlitten 2, 3 sind mit der Lünette 4 derart gekoppelt, daß der Abstand zwischen dem Fräswerkzeug 7 und der Stützeinrichtung 9 bzw. zwischen dem Fräswerkzeug 8 und der Stützeinrichtung 10 dem Abstand angepaßt ist, der zwischen einem Kurbelzapfen 13 und einem benachbarten Lagerzapfen 12 der Kurbelwelle 11 vorhanden ist. Die Kurbelwelle 11 wird daher immer an zwei Kurbelzapfen 13 gleichzeitig gefräst und an zwei diesen Kurbelzapfen benachbarten und zwischen diesen liegenden Lagerzapfen 12 unterstützt, wobei jeweils zwischen diesen Lagerzapfen und damit auch zwischen den zu fräsenden Kurbelzapfen ein Kurbelzapfen freibleibt. Damit ist ausreichend Platz für eine den gewünschten Anforderungen gerecht werdende Lünette 4 geschaffen und auch jeder Bearbeitungsstelle eine direkt angrenzende Unterstützungsstelle zugeordnet.

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Claims

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Patentansprüche :

Λ, Verfahren zum Fräsen der Kurbelzapfen von mehrfach, vorzugsweise vierfach gekröpften Kurbelwellen mit abwechselnd aufeinanderfolgenden Lager- und Kurbelzapfen, bei dem gleichzeitig jeweils zwei Kurbelzapfen bearbeitet werden, die beiderseits einer zusätzlichen Lagerzapfenunterstützung liegen, dadurch gekennzeichnet, daß von einem Kurbelwellenende zum anderen fortschreitend jeweils ein sich durch die beiden äußeren dreier benachbarter Kurbelzapfen ergebendes Kurbelzapfenpaar gefräst wird und beide diese drei Kurbelzapfen miteinander verbindende Lagerzapfen unterstützt werden.
2. Fräsmaschine zur Durchführung des Verfahrens nach Anspruch 1 mit zwei je ein ringförmiges, nach innen gerichtete Schneiden besitzendes Fräswerkzeug aufnehmenden Frässchlitten und einer zwischen den die Frässchlitten tragenden Längsschlitten vorgesehenen Lünette od. dgl., dadurch gekennzeichnet, daß die Lünette (4) od. dgl. zwei Stützeinrichtungen (9, 10) aufweist, deren gegenseitiger Abstand dem Lagerzapfenabstand einer zu bearbeitenden Kurbelwelle (11) entspricht, und daß die Längsschlitten (2,3) und die Lünette (4) öd.dgl. einander näherbar sind, bis jeweils der Abstand zwischen Fräswerkzeug (7,8) und diesem zugekehrter Stützeinrichtung (9,10) dem Abstand eines Kurbelzapfens (13) von einem benachbarten Lagerzapfen (12) einer zu bearbeitenden Kurbelwelle (11) angepaßt ist.

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