DE3939935A1 - Verfahren zur herstellung einer kurbelwelle - Google Patents

Description

Die Erfindung bezieht sich auf ein Verfahren zur Herstellung einer Kurbelwelle gemäß dem Gattungsbegriff des Patentan­ spruches 1.

Die Herstellung einer Kurbelwelle geht im allgemeinen von einen Schmiederohling aus, der einer Vergütung mit nach­ folgender spanabhebender Bearbeitung unterzogen wird.

Nach MTZ, Heft 44 (1983) 3 ist es bekannt, den Kurbelzapfen an seinen Enden mit radialen Eindrehungen zu versehen. Eine radiale Lauffläche des Kurbelzapfens ist mit einer Material­ zugabe für die abschließende Oberflächenbearbeitung versehen, die in einem Walzen mit anschließendem Schleifen besteht. Die Eindrehungen werden zur Verbesserung der Oberflächengüte und zur Verfestigung durch Rollen gewalzt, die sich durch die Verwendung eines sogenannten Spreizstahles auch in die seit­ lichen Anlaufflächen der Kurbelwangen eindrücken. Ab­ schließend wird die radiale Lauffläche und die seitlichen Anlaufflächen durch Schleifen auf Endmaß bearbeitet. Ein derartiges Bearbeitungsverfahren des Kurbelzapfens hat den Nachteil, daß beim Walzen der Durchmesser der Rollen natür­ lich nicht beliebig klein gewählt werden kann, so daß die tragende Fläche des Kurbelzapfens durch die relativ großen Radien der Eindrehungen nicht unerheblich geschmälert wird.

Ein weiterer Nachteil besteht in der notwendigen Nacharbeit der seitlichen Anlaufflächen, was zu einer Kostensteigerung der Herstellung führt.

Ausgehend vom Herstellungsverfahren gemäß dem Gattungsbegriff des Patentanspruches 1 liegt der Erfindung die Aufgabe zu­ grunde, den Fertigungsaufwand bei der Herstellung von Kurbel­ wellen zu senken, ohne daß die Dauerfestigkeit Schaden er­ leidet.

Gelöst wird diese Aufgabe durch die kennzeichnenden Merkmale des Patentanspruches 1.

Durch die auf Fertigmaß gebrachten Eindrehungen bei gleich­ zeitiger Bearbeitung der Anlaufflächen wird eine nachträg­ liche Bearbeitung der Anlaufflächen durch Schleifen über­ flüssig, was durch Einsparung eines Arbeitsganges zu einer Reduzierung der Fertigungskosten führt. Dadurch, daß die Lauf­ flächen des Kurbelzapfens und der Bereich der Eindrehungen induktiv oberflächengehärtet werden ergibt sich trotz der Eindrehung kein Verlust an Dauerfestigkeit, da die Spannung an der Eindrehung durch die Kerbwirkung zwar um den Faktor der Formzahl erhöht wird, von der Erhöhung der zulässigen Spannung als Folge der Härtung jedoch überkompensiert wird.

Ein weiteres Merkmal der Erfindung zeichnet sich dadurch aus, daß das spanabhebende Werkzeug ein Formfräser oder Formdrehstahl ist.

Mit derartigen Werkzeugen wird die Eindrehung des Radius und zugleich die Bearbeitung der Anlaufflächen in axialer Richtung vorgenommen.

Eine Kröpfung einer Kurbelwelle hergestellt nach dem erfin­ dungsgemäßen Verfahren ist in einer Zeichnung dargestellt.

Die Kröpfung wird gebildet aus den beiden Kurbelwangen 1, einem Kurbelzapfen 2 und seitlichen Anlaufflächen 3. Bei der Herstellung der Kurbelwelle wird der Kurbelzapfen 2 des Rohlings mit einem spanabhebenden Werkzeug 1 bearbeitet. Dieses Werkzeug kann ein Formdrehstahl oder ein Formfräser sein. Erfindungsgemäß muß das Werkzeug definierte Schneiden aufweisen, welche in einem Arbeitsgang die Eindrehungen 4 und eine Lauffläche 5 herstellen und die seitlichen Anlaufflächen 3 bearbeiten. Während die Eindrehungen 4 und die Anlaufflächen 3 mit dem Werkzeug 6 auf Fertigmaß bearbeitet werden, läßt man auf dem Kurbelzapfen 2 eine Schleifzugabe für die Lauffläche 5. Nach der Bearbeitung mit dem spanabhebenden Werkzeug 6 - bei­ spielsweise ein Formfräser oder Formdrehstahl - erfolgt eine Oberflächenhärtung der Lauffläche 5 und der Eindrehungen 4. Anschließend wird nur noch die Lauffläche 5 geschliffen.

Durch die Oberflächenhärtung wird die durch die Eindrehungen 4 hervorgerufene Spannungserhöhung durch erhöhte Festigkeit über­ kompensiert.

Durch die Eindrehungen wird die Bearbeitung des Übergangsradius von der Lauffläche 5 zur Anlauffläche 3 überflüssig, so daß besonders bei Reparaturen den Werkstätten die Nacharbeit der Laufflächen 5 wesentlich erleichtert wird. Die Anlaufflächen 3 werden nur noch durch den Formfräser oder den Formdrehstahl bearbeitet, ein Schleifen hat sich als nicht notwendig erwiesen.

Da die Eindrehungen 4 kleiner sind als die üblicherweise ver­ wendeten Übergangsradien ist die tragende Lauffläche 5 breiter, was sich durch geringere Flächenbelastung der Lauffläche und damit durch geringeren Verschleiß bemerkbar macht.

Claims (2)

1. Verfahren zur Herstellung einer Kurbelwelle, bei der ein Kurbelzapfen nach dem Schmieden und anschließendem Ver­ güten einer spanabhebenden Bearbeitung mit Schleifzugabe auf einer Lauffläche unterzogen wird und die Übergänge vom Kurbelzapfen zu seitlichen Anlaufflächen von Kurbelwangen radiale Eindrehungen aufweisen, dadurch gekennzeichnet, daß die Eindrehungen (4) bei gleichzeitiger Bearbeitung der Lauffläche (5) und der seitlichen Anlaufflächen (3) der Kurbelwangen (1) mittels eines spanabhebenden Werkzeuges (6) mit definierten Schneiden vorgenommen werden, daß der Radius der Eindrehungungen (4) sehr klein gewählt wird, und daß nach der spanabhebenden, auf Fertigmaß gebrachten Bearbeitung der Eindrehungen (4) und der Anlaufflächen (3) eine Oberflächen­ härtung erfolgt und die Lauffläche (5) durch Schleifen auf Endmaß gebracht wird.

2. Verfahren nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die spanabhebende Bearbeitung durch einen Formfräser oder einen Formdrehstahl erfolgt.