DE4103091A1 - Verfahren und vorrichtung zum gleichzeitigen schleifen aller nocken einer nockenwelle in einer aufspannung - Google Patents
Verfahren und vorrichtung zum gleichzeitigen schleifen aller nocken einer nockenwelle in einer aufspannungInfo
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Description
Die Erfindung betrifft ein Verfahren und eine Vorrichtung ins
besondere zum Schleifen aller Nocken einer Nockenwelle in einer
Aufspannung.
Beim Schleifen von Nocken ist man bisher so vorgegangen, daß auf
der Nockenwelle ein Nocken nach dem anderen vor- bzw. fertigge
schliffen wurde. Die Nachteile des bekannten Verfahrens liegen
in erster Linie darin, daß die Bearbeitung der Nocken nachein
ander erfolgt. Dies hat zur Folge, daß die Bearbeitungszeiten
der kompletten Nockenwelle sehr hoch werden und dadurch bedingt
nur eine geringe Ausbringung von Nockenwellen pro Zeiteinheit
möglich ist. Ferner ist durch die Anordnung zum Schleifen mit
nur einer Schleifeinheit, die aus Schleifspindel und Schleif
scheibe besteht, die resultierende Radialkraftkomponente, die
durch Lünetten abgestützt werden muß, hoch.
Der Erfindung liegt daher die Aufgabe zugrunde, diese Nachteile
zu vermeiden und die Fertigungszeiten und damit auch die Kosten
zur Außenkonturbearbeitung der Nocken wesentlich zu senken.
Diese Aufgabe wird bei dem Verfahren erfindungsgemäß dadurch ge
löst, daß gleichzeitig alle Nocken einer mit mehreren Nocken aus
gestatteten Nockenwelle an der Nockenaußenkontur geschliffen wer
den, und daß in einer Schleifstation so viele aus Schleifspindel
und wenigstens einer Schleifscheibe bestehende Schleifeinheiten
im Einsatz sind, wie Nocken oder Nockenpaare an der Nockenwelle
vorgesehen sind. Somit ist an allen Nocken der Nockenwelle
gleichzeitig jeweils eine Schleifscheibe im Eingriff. Für jeden
Nocken einer mit mehreren Nocken ausgestatteten Nockenwelle ist
eine Schleifeinheit, die aus Schleifspindel und Schleifscheibe
besteht, vorgesehen. Dadurch kann mit jeweils einer Schleifschei
be gleichzeitig an jeweils einem Nocken der Nockenwelle geschlif
fen werden.
Die Zahl der Schleifeinheiten entspricht der maximaien Anzahl
der Nocken auf der Nockenwelle, die auf der Maschine geschliffen
werden soll. Beim Schleifen von Nockenwellen mit einer geringen
Anzahl von Nocken ist nur die benötigte Anzahl von Schleifein
heiten im Eingriff. Demnach wird an allen Nocken der Nockenwel
le gleichzeitig geschliffen. Dadurch, daß die Schleifeinheiten
alle gleichzeitig im Einsatz sind, führt dies zu sehr kurzen
Schleif- bzw. Bearbeitungszeiten. Die Bearbeitungszeit für die
ganze Nockenwelle verringert sich demzufolge erheblich im Ver
gleich mit den bisher bekannten Schleifverfahren.
Weitere vorteilhafte Ausgestaltungen des Verfahrens ergeben sich
aus Anspruch 2.
Vorrichtungsmäßig ist die Erfindung dadurch gekennzeichnet, daß
jedem Nocken oder jedem Nockenpaar einer mit mehreren Nocken
ausgestatteten Nockenwelle eine Schleifeinheit zugeordnet ist.
Die Schleifeinheit besteht aus einer Schleifspindel und einer
Schleifscheibe. Die Schleifeinheiten sind über die Längs- und Um
fangsrichtung der Nockenwelle verteilt angeordnet.
Eine bevorzugte Ausbildung dieser Vorrichtung zeichnet sich da
durch aus, daß in einer Schleifstation die vorzugsweise vertikal
angeordnete Nockenwelle durch eine rohrförmige Aufnahme aufge
nommen ist, welche im Bereich einer jeden Schleifeinheit eine
Ausnehmung aufweist. Des weiteren sind andere Ausführungsformen
von Spannvorrichtungen und Lünetten einsetzbar.
Die vertikale Anordnung der Nockenwelle in dieser rohrförmigen
Aufnahme macht die besonders günstige Anordnung und Ausbildung
von Abstützungen und Schleifeinheiten möglich.
Dabei kann das erfindungsgemäße Verfahren auch zum Schleifen mit
zwei Schleifscheiben je Schleifeinheit ausgeführt werden, wobei
eine Schleifscheibe die Aufgabe des Vor- und die andere Schleif
scheibe die Aufgabe des Fertigschleifens übernimmt. Eine wei
tere Ausführungsform dieses Verfahrens ermöglicht das Schleifen
von Nockenwellen mit Nockenpaaren, wobei mit einer Schleifein
heit je ein Nockenpaar (also zwei Nocken nacheinander bzw. mit
einander) geschliffen werden können. Hierbei ist die Anzahl von
Schleifeinheiten gleich der halben Anzahl der Nocken auf der
Nockenwelle.
Im folgenden wird die Erfindung anhand eines in der Zeichnung dar
gestellten Ausführungsbeispiels näher erläutert. Darin zeigt:
Fig. 1 eine Seitenansicht, teilweise geschnitten, einer
Vorrichtung zur Bearbeitung einer Nockenwelle mit
sechs Nocken;
Fig. 2 die Draufsicht auf die in Fig. 1 dargestellte Vor
richtung in Richtung des Pfeils Z;
Fig. 3 einen Teilschnitt durch die in Fig. 1 dargestellte
Vorrichtung gemäß Linie A-A.
Gemäß dem gezeigten Ausführungsbeispiel wird eine Nockenwelle
mit sechs Nockenpaaren 3 bearbeitet. Jedem Nocken 3 ist eine
Schleifeinheit zugeordnet, die aus einer Schleifspindel 10, die
als strichpunktierte Linie angedeutet ist, und aus einer oder
mehreren Schleifscheiben 1, 2 besteht, die zum Vor- und Fertig
schleifen der Nockenaußenkontur eingesetzt werden.
Die zu schleifende Nockenwelle 4 ist vorzugsweise vertikal angeord
net und drehbar in einer fixierten rohrförmigen Aufnahme aufge
nommen. Die rohrförmige Aufnahme 11 hat für jeden Nocken bzw.
jedes Nockenpaar je nach Ausführung von Maschine und Nockenwelle,
eine Ausnehmung 12 für den Eingriff der Schleifscheibe. Die
Nockenwelle 4 ist über mindestens drei Lünetten 13 in der Aufnah
me 11 drehbar gelagert.
Die Lünetten greifen an der Nockenwelle 4 jeweils an den bereits
vorbearbeiteten Lagerstellen der Nockenwelle an. Die Lünetten sind
in der Draufsicht gesehen jeweils um einen Winkel von ca. 120°
versetzt; dadurch entsteht über die gesamte Länge der Nockenwelle
eine Abstützung, die das Werkstück radial nach allen Richtungen
hin abstützt.
Die Schleifeinheiten S sind jeweils über eine Befestigungsplatte
16 und eine Halterung 17 an einem Maschinengehäuse 5 gelagert.
Die Schleifeinheiten sind radial in Richtung des Pfeils 18 und tan
gential in Richtung des Pfeils 20 (vgl. Fig. 2) beweglich an
geordnet. Um die exakte Nockenform schleifen zu können, müssen
die beiden Achsen 18 und 21 um voneinander abhängige Wege ver
fahren werden können; dies wird vorzugsweise über elektronische
Steuerungen ermöglicht. Die beiden Achsen in den Richtungen 19
und 20 können mechanisch oder elektronisch gesteuert verfahren
werden.
In die rohrförmige Aufnahme 11 wird außerhalb der Maschine die
zu bearbeitende Nockenwelle 4 eingesetzt. Diese Aufnahme 11 wird
dann zusammen mit der Nockenwelle in die Maschine eingesetzt
und an ihren beiden Enden durch Spannvorrichtungen 15 fixiert und
gehalten. Ein Drehmitnehmer 14 übernimmt die Aufgabe, die Nocken
welle 4 innerhalb der Aufnahme 11 um ihre Längsachse zu drehen.
Die Schleifeinheiten S sind (vgl. Fig. 2) um die rohrförmige
Aufnahme 11 in Umfangsrichtung sternförmig und in Längsrichtung
der rohrförmigen Aufnahme 11 entsprechend dem Abstand der Nocken
zueinander versetzt angeordnet.
Durch diese sternförmige Anordnung der Schleifeinheiten S in
Umfangsrichtung ergibt sich ein weiterer entscheidender Vor
teil, weil, da die Schleifscheiben alle am Umfang verteilt an
greifen, sich die durch die gleichzeitige Bearbeitung der Nocken
außenkontur ergebenden Radialkräfte gegeneinander aufheben und
daher nicht auf die Aufnahme 11 und die Spannvorrichtungen 15
übertragen werden.
In Fig. 1 ist dargestellt, daß alle Schleifspindeln 10 oberhalb
der horizontalen Schleifscheibe angeordnet sind. Sie können aber
auch unterhalb oder wechselweise oberhalb und unterhalb der
Schleifscheibe angeordnet sein.
Zur Voreinstellung auf verschiedene Nockenwellen sind die stern
förmig angeordneten Schleifspindelstöcke in ihrer Winkellage
zueinander verstellbar, was durch den Pfeil 20 angedeutet ist.
Diese Verstellung kann mit einer kreisförmigen Führung außer
halb der Schleifeinheiten erfolgen.
Fig. 3 zeigt, wie die zu bearbeitende Nockenwelle 4 in der rohr
förmigen Aufnahme 11 aufgenommen ist. Auf die schon vorbearbei
teten Lagerstellen der Nockenwelle, die jeweils nach zwei bzw.
mehreren Nocken angeordnet sind, können die Lünetten 13 ange
setzt werden. Daraus ergibt sich über die gesamte Aufnahmelänge
der Nockenwelle eine Dreipunktlagerung, durch welche die Nocken
welle 4 exakt zentrisch geführt wird.
Das Schleifen der Nocken erfolgt in folgender Weise.
Es wird gleichzeitig an jedem Nocken 3 der Nockenwelle 4 geschlif
fen, d. h. daß gleichzeitig alle Nocken vorgeschliffen, anschlies
send wiederum gleichzeitig alle Nocken auf der Nockenwelle fer
tiggeschliffen werden.
Die Maschine kann aber auch nur zum Vor- oder zum Fertigschlei
fen einer Nockenwelle eingesetzt werden, wobei das Fertig- bzw.
Vorschleifen auf verschiedenen Maschinen erfolgen kann.
Eine weitere Möglichkeit zur Bearbeitung ergibt sich bei Nocken
wellen mit Nockenpaaren dadurch, daß jeweils ein Nockenpaar im
mer gleichzeitig bearbeitet werden kann. Dadurch sinkt die Be
arbeitungszeit auf ca. den halben Wert.
Eine weitere Möglichkeit des Schleifens auf dieser Maschine be
steht darin, daß an jedem Nocken bzw. an jeweils einem Nocken
eines Nockenpaares gleichzeitig mit einer Schruppschleifscheibe
vorgeschliffen werden kann und durch Versetzen der Schleifein
heiten bzw. der Werkstückspannvorrichtung anschließend alle
Nocken gleichzeitig fertiggeschliffen werden können.
Nach der erfolgten Schleifbearbeitung aller Nocken wird die
Maschine entladen, d. h. die rohrförmige Aufnahme mit der darin
aufgenommenen Nockenwelle wird aus der Maschine entnommen.
Claims (10)
1. Verfahren zum Schleifen insbesondere von Nocken einer
Nockenwelle in einer Aufspannung, dadurch gekenn
zeichnet, daß gleichzeitig alle Nocken einer mit meh
reren Nocken ausgestatteten Nockenwelle an der Nockenaußen
kontur geschliffen werden und daß in einer Schleifstation so
viele aus Schleifspindel und wenigstens einer Schleifscheibe
bestehende Schleifeinheiten im Einsatz sind, wie Nocken oder
Nockenpaare an der Nockenwelle vorgesehen sind.
2. Verfahren nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß
alle Nocken gleichzeitig vorgeschliffen und anschließend ge
meinsam fertiggeschliffen werden.
3. Vorrichtung zum Durchführen des Verfahrens nach An
spruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, daß jedem Nocken
(3) oder Nockenpaar (3, 3) einer mit mehreren Nocken ausgestat
teten Nockenwelle (4) eine Schleifeinheit (S) zugeordnet ist,
und daß diese Schleifeinheiten (S) über die Längsrichtung der
Nockenwelle (4) verteilt angeordnet sind.
4. Vorrichtung nach Anspruch 3, dadurch gekennzeichnet,
daß die Schleifeinheiten (S) sternförmig im Abstand von und
um die Nockenwelle (4) angeordnet sind.
5. Vorrichtung nach einem der Ansprüche 3 bis 4, dadurch
gekennzeichnet, daß die Schleifeinheiten (S) horizontal, verti
kal und in ihrer Winkellage zueinander verschiebbar sind.
6. Vorrichtung nach einem der Ansprüche 3 bis 5, dadurch
gekennzeichnet, daß die Schleifeinheiten (S) sternförmig so
angeordnet sind, daß sich die durch die gleichzeitige Bear
beitung der Nockenaußenkontur ergebenden Radialkräfte ge
genseitig aufheben.
7. Vorrichtung nach einem der Ansprüche 3 bis 6, dadurch
gekennzeichnet, daß die Schleifspindeln (10) in Bezug auf die
horizontal angeordneten Schleifscheiben (1, 2) oben, unten oder
abwechselnd oben und unten angeordnet sind.
8. Vorrichtung nach Anspruch 3, dadurch gekennzeichnet,
daß in einer Schleifstation die vertikal angeordnete Nocken
welle (4) durch eine rohrförmige Aufnahme (11) aufgenommen ist,
welche dabei im Bereich einer jeden Schleifeinheit eine Aus
nehmung (12) aufweist.
9. Vorrichtung nach Anspruch 3 oder 8, dadurch gekennzeich
net, daß die rohrförmige Aufnahme (11) Lünetten (13) zum Ab
stützen der Nockenwelle (4) aufweist.
10. Vorrichtung nach Anspruch 9, dadurch gekennzeichnet,
daß die Lünetten (13) so angeordnet sind, daß sich über die Auf
nahmelänge der Nockenwelle (4) eine Dreipunktabstützung ergibt.
Priority Applications (1)
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DE4103091A1 true DE4103091A1 (de) | 1992-08-06 |
DE4103091C2 DE4103091C2 (de) | 1993-05-13 |
Family
ID=6424210
Family Applications (1)
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