DE3813484A1 - Vorrichtung zur feinbearbeitung der hubzapfen von kurbelwellen - Google Patents
Vorrichtung zur feinbearbeitung der hubzapfen von kurbelwellenInfo
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Description
Die Erfindung bezieht sich auf eine Vorrichtung zur Feinbe
arbeitung der Hubzapfen von Kurbelwellen der durch den Ober
begriff des Patentanspruches 1 angegebenen Gattung.
Bei einer vorbenutzten Vorrichtung dieser Art werden Werk
zeuge verwendet, die ein als Halbschale formstabil ausgebil
detes und mit dem jeweils zugeordneten Stellzylinder drehbe
weglich verbundenes Lagerteil umfassen, an welchem mehrere
in Umfangsrichtung der Schalenoberfläche voneinander beab
standete Stütz- und Führungsschuhe bevorzugt aus Kunststoff
für ein Honband angeordnet sind. Mit dem Honband wird eine
Feinbearbeitung des jeweils zugeordneten Hubzapfens eines
Werkstückes zur Erhöhung des Traganteils für das jeweilige
Kurbelwellenlager sowie auch für eine Abrundung der Kanten
von in vorbearbeiteten Hubzapfen bereits ausgebildeten
Schmierölbohrungen vorgenommen. Für diese vorbenutzte Vor
richtung ist dabei auch die alternative Verwendung von Werk
zeugen bekannt, bei denen anstelle des Arbeitens mit einem
Honband die Feinbearbeitung der Hubzapfen mit einem oder mit
mehreren Honsteinen vorgenommen wird, die dabei ähnlich wie
bei der Vorrichtung gemäß der DE-PS 30 08 606 eine ebenfalls
durch besondere Stütz- und Führungsschuhe an dem jeweils zu
geordneten Hubzapfen angedrückte Anordnung an entsprechend
halbschalenförmig ausgebildeten Lagerteilen aufweisen.
Aus der DE-OS 34 40 350 ist daneben noch die Verwendung von
Stütz- und Führungsschuhen bekannt, die an in bezug auf die
Hubzapfen eines jeweiligen Werkzeuges zangenartig angeordneten
Führungsarmen für Honsteine federelastisch abgestützt sind.
Die Honsteine werden gegen den jeweiligen Hubzapfen durch
Stellzylinder angedrückt, die zusätzlich zu einem
die Führungsarme in bezug auf das Werkstück zangenartig
schließenden Arbeitszylinder vorgesehen sind.
Mit der durch die Patentansprüche gekennzeichneten Erfin
dung wird die Aufgabe gelöst, eine Vorrichtung der angege
benen Gattung derart auszubilden, daß damit eine weitere
Erhöhung des Traganteils für die einzelnen Kurbelwellenla
ger erhalten wird und somit die bei der bisherigen Feinbe
arbeitung im mikroskopischen Bereich noch feststellbaren
Unrundheiten möglichst weitgehend beseitigt werden.
Die mit der erfindungsgemäßen Vorrichtung erzielbaren Vor
teile sind vorrangig in deren einfacher Eingliederungsmög
lichkeit in den bisherigen Bearbeitungsprozeß von Kurbel
wellen als eine der bisherigen Endstufe entweder vorgeschal
tete oder nachgeschaltete Bearbeitungsstufe erkennbar. Weil
die Werkzeuge als Folge der federelastischen Ausbildung oder
Abstützung ihres Lagerteils eine in bezug auf den zugeordne
ten Hubzapfen der Werkstücke "atmende" Anordnung aufweisen,
wird dadurch die mit den Führungsarmen übersetzte Führung der
Werkzeuge durch die beiden Meisterwellen der Vorrichtung
für eine damit optimal formgetreue Bearbeitung genutzt,
womit durch diese Vorrichtung sämtliche Bearbeitungsfehler
entsprechend optimal beseitigt werden können, die nach der
Endstufe der bisherigen Feinbearbeitung für den mikroskopi
schen Bereich der Oberflächengüte noch festgestellt werden
mußten.
Ein Ausführungsbeispiel der erfindungsgemäßen Vorrichtung
ist in der Zeichnung mit einer Schnittansicht nur eines
Teils eines Führungsarmes für ein Werkzeug der erfindungs
gemäßen Ausbildung dargestellt.
Eine Vorrichtung zur Feinbearbeitung der Hubzapfen von Kur
belwellen mittels nicht umlaufender Werkzeuge ist gemäß
einer vorbenutzten Ausführungsform mit zwei Meisterwellen
gebildet, die zu dem zu bearbeitenden Werkstück achsparal
lel angeordnet sind und einen mit dem Werkstück synchronen
Antrieb erfahren. Durch die Meisterwellen wird eine mit den
Hubzapfen der Werkstücke übereinstimmende Vielzahl von Werk
zeugen kopiergeführt, wobei die Führung der Werkzeuge mit
Führungsarmen übersetzt wird, die auch Träger von druckmit
telbeaufschlagten Stellzylindern sind, mit denen das jeweils
zugeordnete Werkzeug eine in bezug auf den zugeordneten Hub
zapfen radial verstellbare Lagerung erfährt. Eine Feinbear
beitung der Hubzapfen wird herkömmlich entweder mit Honstei
nen oder mit Honbändern durchgeführt, die somit bei der Be
arbeitung durch die Stellzylinder gegen die Hubzapfen an
gedrückt werden.
Die Zeichnung zeigt einen Querschnitt durch einen Hubzapfen 1
einer Kurbelwelle, die als zu bearbeitendes Werkstück gemäß
dem eingezeichneten Pfeil 2 im Uhrzeigergegensinn synchron
zu den beiden Meisterwellen (nicht dargestellt) der Vorrich
tung angetrieben sein soll. Mit den beiden Meisterwellen
ist ein kopiergeführter Führungsarm 3 verbunden, an welchem
ein druckmittelbeaufschlagter Stellzylinder 4 angeordnet
ist, mit dem ein zur Feinbearbeitung des Hubzapfens 1 vor
gesehenes Werkzeug 5 in radialer Richtung gegen die Oberflä
che des Hubzapfens angedrückt werden kann. Die Druckmittel
versorgung des Stellzylinders 4 wird über ein an den Füh
rungsarm 3 angeflanschtes Funktionsteil 6 einer hydrauli
schen oder pneumatischen Steuervorrichtung vermittelt, de
ren Ausbildung nur insoweit interessiert, als damit durch
eine Zuleitung des Druckmittels in einen Füllraum 7 des Funk
tionsteils 6 eine in Richtung des Pfeils 8 wirkende Stell
kraft für den Stellzylinder 4 bereitgestellt wird. Diese in
Richtung des Pfeils 8 wirkende Stellkraft wird also auf das
Werkzeug 5 übersetzt, das somit eine mit dem Führungsarm 3
durch die beiden Meisterwellen kopiergeführte einseitige
Anlage an dem Hubzapfen 1 erfährt.
Das Werkzeug 5 ist mit einer in bezug auf die Stellkraft
des Stellzylinders 4 federelastisch ausgebildeten Halb
schale 9 und einem damit einstückig verbundenen Grundkör
per 10 aus Federstahl gebildet. Die federelastische Ausbil
dung der Halbschale 9 wird durch einzelne Ringspalte 11
erhalten, die mit einer sich in Umfangsrichtung wechselsei
tig überlappenden Ausbildung konzentrisch zu der mit dem
Hubzapfen 1 praktisch zusammenfallenden Achse 12 der Halb
schale 9 verlaufen. Durch die Ringspalte 11 wird der im
übrigen massiv ausgebildete Grundkörper 10 in eine entspre
chende Vielzahl von untereinander federelastisch verbundene
Segmente 13 unterteilt, die somit bei den drei verschiede
nen Radialabständen zur Achse der Halbschale, die in der
Zeichnung für die einzelnen Ringspalte 11 gezeigt sind,
ein in radialer Richtung wirksames, federelastisches Ver
halten für das Werkzeug 5 ergeben. Das Werkzeug 5 ist mittels
Schrauben 14 mit einem Werkzeughalter 15 verschraubt, der
mittels eines Stiftes 16 mit dem Stellzylinder 4 drehbeweg
lich verbunden ist. Mit dem Werkzeughalter wirkt ein in eine
Führungskurve 15′einfassender Anschlagstift 16′ zusammen, um
damit für das Werkzeug 5 eine somit wegbegrenzte und relativ
drehbewegliche Anordnung an dem Führungsarm 3 zu erhalten.
Diese relative Beweglichkeit wird auch bezüglich eines Hon
bandes 17 bereitgestellt, das für die Feinbearbeitung des Hub
zapfens 1 an der Halbschale 9 vorbeigeführt und mit der in
Richtung des Pfeils 8 wirksamen Stellkraft des Stellzylinders
4 gegen den Hubzapfen 1 angedrückt wird. Zur Führung des Hon
bandes 17 sind an dem Führungsarm 3 noch zwei Kugelführungen
18 angeordnet, welche die mit dem Werkzeug 5 für eine Umfas
sung des Hubzapfens 1 mit einem Winkel von etwa 150° be
zweckte Wölbung des Honbandes 17 für die gesamte Dauer einer
jeweiligen Feinbearbeitung begünstigen.
Wenn die Feinbearbeitung mit einem Honband durchgeführt wird,
dann sollte dafür die für das Honband maßgebliche Andrück
fläche der Halbschale 9 feingeschliffen sein. Alternativ kann
auch daran gedacht werden, die Feinbearbeitung nicht mit ei
nem Honband, sondern direkt mit dem Werkzeug 5 durchzuführen.
Die dabei dann für eine direkte Anlage an dem zugeordneten
Hubzapfen 1 vorgesehene Oberfläche der Halbschale 9 müßte
dann lediglich mit einem als Honwerkzeug arbeitenden Hart
stoff, wie Diamant, Borazon oder einem Keramikstoff, be
schichtet werden. Die mit den untereinander federelastisch
verbundenen Segmenten 13 erreichte "atmende" Ausbildung des
Werzeuges 5 begünstigt auch dabei eine zu den Meisterwellen
optimal formgetreu übertragene Bearbeitung des jeweils zuge
ordneten Hubzapfens, so daß für die Gesamtheit des Werk
stückes ein entsprechend optimaler Traganteil für die ein
zelnen Kurbelwellenlager erhalten wird. Es versteht sich im
übrigen, daß die mit den Abmessungen der Segmente 13 im Ver
hältnis zu den Abmessungen der Ringspalte 11 erhaltene Elas
tizität der Halbschale 9 auch mit Federn erreichbar ist, mit
denen eine dabei dann starr ausgebildete Halbschale an dem
Werkzeughalter 15 bzw. an dem Stellzylinder 4 abgestützt
wird.
Claims (6)
1. Vorrichtung zur Feinbearbeitung der Hubzapfen von Kurbel
wellen mittels nicht umlaufender Werkzeuge, die für eine
einseitige Anlage bei der Bearbeitung der Hubzapfen eines
jeweiligen Werkstückes eine jeweils mittels eines druck
mittelbeaufschlagten Stellzylinders radial zu dem zugeord
neten Hubzapfen verstellbare Lagerung an einem Führungsarm
aufweisen, der durch zwei zum Werkstück achsparallel ange
ordnete und synchron angetriebene Meisterwellen der Vor
richtung kopiergeführt ist,
dadurch gekennzeichnet, daß ein Lagerteil
jedes Werkzeuges (5) mit einer in bezug auf die Stellkraft
des zugeordneten Stellzylinders (4) federelastisch ausge
bildeten oder federelastisch abgestützten, den zugeordneten
Hubzapfen (1) mit einem Winkel von etwa 135° bis maximal
etwa 180°, insbesondere mit einem Winkel von etwa 150°,
umfassenden Halbschale (9) gebildet ist.
2. Vorrichtung nach Anspruch 1,
dadurch gekennzeichnet, daß die Halbschale
(9) eine mit einem formstabilen Grundkörper (10) aus Fe
derstahl einstückige Ausbildung aufweist und durch wenig
stens einen zur Achse der Halbschale konzentrisch ver
laufenden Ringspalt (11) in zwei untereinander federelas
tisch verbundene Segmente (13) unterteilt ist, wobei der
Grundkörper (10) für eine insbesondere drehbewegliche Ver
bindung der Halbschale (9) mit dem Stellzylinder (4) vorge
sehen ist.
3. Vorrichtung nach Anspruch 2,
dadurch gekennzeichnet, daß die Halbschale
(9) in eine entsprechende Vielzahl von Segmenten (13)
durch mehrere Ringspalte (11) unterteilt ist, die in bis
zu drei verschiedenen Radialabständen zur Achse der Halb
schale verlaufen.
4. Vorrichtung nach Anspruch 3,
dadurch gekennzeichnet, daß die Ringspalte
(11) eine sich in Unfangsrichtung wechselseitig überlap
pende Ausbildung aufweisen.
5. Vorrichtung nach einem der Ansprüch 2 bis 4,
dadurch gekennzeichnet, daß der oder jeder
Ringspalt (11) mit einer radialen Breite von etwa 0,5 mm
drahterodiert ist.
6. Vorrichtung nach einem der Ansprüche 1 bis 5,
dadurch gekennzeichnet, daß die Halbschale
(9) an ihrer zur Anlage mit dem Hubzapfen (1) eines Werk
stückes vorgesehenen Oberfläche mit einem als Honwerkzeug
arbeitenden Hartstoff, wie Diamant, Borazon oder einem
Keramikstoff, beschichtet oder als Andrückfläche für ein
an der Halbschale vorbeigeführtes Honband (17) geschliffen
ist.
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