專利名稱：用于加工旋轉件的方法
技術領域：
本發明涉及一種用于加工旋轉件的方法，包括至少一個工步，其中對被夾固在裝置上的工件的至少一個面進行磨削。
在汽車制造業對例如曲軸等旋轉件進行加工將伴隨高昂的加工代價。通常對這種旋轉件的所用相關面進行至少一次磨削加工。就諸如曲軸等這類旋轉件，在工件上進行的諸如端面孔的加工等其它的加工過程要求很高的精度。所以迄今對這類孔的加工是在一單獨的專用的機床上進行的。因此根據現有技術該加工過程需要專用的機床、獨自的工序以及與此相聯系的對工件的重新夾固。此點將導致投資成本和加工成本的增大。
本發明的目的在于簡化用于對所述旋轉件加工的方法，降低加工成本，并在保證高的質量標準的同時實現高的加工可靠性。
實現所述目的的技術方案在于一種本說明書技術領域部分所述的用于加工旋轉件的本發明的方法，所述方法具有主權利要求的特征部分的特征。根據本發明，在相同的夾固裝置上為進行磨削過程被夾固的工件上利用鉆頭加工出至少一個端面孔。因此根據本發明不再需要將工件重新夾固在為鉆孔設置的具有獨自的工序的專用的機床上。在同樣也進行磨削過程的同一夾固裝置上對旋轉件，例如在曲軸凸緣上鉆孔，例如加工出端面配合孔。此點可以在對此相應的夾固裝置上進行。在進行磨削時例如將工件的兩端分別夾固在一夾固裝置上，并為進行鉆孔將工件的至少一端上的夾固裝置松開，且將鉆頭的卡盤設置在該夾固裝置上，然后用所述鉆頭進行所需的端面鉆孔。優選在工件的端面上加工出至少一個細孔或精密孔。
根據本發明的優選的進一步設計，在將至少一夾固端上的一夾固裝置松開后采用諸如導向支架等相應的導向件建立對工件外圓附加的導向。在夾固裝置上夾固的情況下對工件進行的磨削過程優選包括利用砂輪進行的至少CBN磨削。
迄今通常對不管是何種性能等級的曲軸付出的加工代價都很大。例如特別是幾乎所有曲軸的推力軸都在單獨的機床或采用單獨的工序進行車削和強化滾壓加工。根據本發明的進一步設計可以省掉對推力軸的車削和強化滾壓工序，并用對推力軸的磨削替代車削和強化滾壓加工。例如可以在反正要進行的凸緣軸頸磨削加工時進行所述推力軸的磨削。通過這種方式可以明顯降低在制造這種旋轉件，特別是曲軸時的加工成本。
根據現有技術通常對曲軸的精加工與對曲軸的要求無關。其中例如對曲軸的主軸、沖程主軸、凸緣和軸頸進行拋光。根據本發明的進一步設計可以省掉所述拋光工步，并由相應的磨削過程，特別是由CBN磨削取代拋光工步。其中可以實現例如大約為2μm數量級的粗糙度。例如在油路孔、軸槽等范圍內出現問題時，為實現最佳的效果可以實現進一步的Rz精度。在省掉對旋轉件，特別是對曲軸的精加工時，同樣也可以進一步大幅度地降低制造成本。
本發明的另一主題是根據上述方法制作的旋轉件，特別是曲軸。從屬權利要求中所述的特征涉及實現本發明目的的方案的優選的進一步設計。下述的詳細說明對本發明的進一步優點做了描述。
下面將對照實施例并結合附圖對本發明加以詳細說明。圖中示出
圖1為用于不同工步的被夾固的曲軸的示意簡圖；圖2為圖1中的II部分的放大詳圖。
首先圖1示意簡要地示出一種用于加工旋轉件，特別是用于加工曲軸的機床。所述機床包括第一驅動單元17，以及第二驅動單元16，從而可以從兩端對旋轉件10進行加工。此外還設有夾固裝置，所述夾固裝置包括第一卡盤11，用于將旋轉件10的一端夾固；第二卡盤12，用于將旋轉件的另一端夾固，其中夾固裝置的設計應使旋轉件10被驅動單元16、17圍繞旋轉件軸18旋轉。特別是在將一側的一個加固裝置松開，以便在端面范圍進行鉆孔時，最好設有附加的導向件。為此本發明的機床具有導向支架14，所述導向支架14用于對工件的外圓進行導向或支撐。
圖1示出為進行磨削被夾固的曲軸10，所述曲軸10的兩端被卡盤11、12夾固。為進行磨削過程例如可以采用砂輪15，所述砂輪15圍繞軸19旋轉驅動，并利用相應的裝置20實現向工件10的進給(見圖1中的雙箭頭)。
下面對照圖2對從端側進行工件加工的情況加以詳細闡述。圖2為在曲軸10的左側端范圍的放大詳圖。由圖可見卡盤11被回縮，其中卡爪11a松開，因而在圖中曲軸10的左端不再處于原始的被夾固的狀態。與圖1對照比較還可以看出，由于卡盤11回縮，所以在卡盤11和曲軸的端面21之間存在一定的間隔。這時可以將工具，例如細鉆頭13夾固在為此專用的卡盤11上，所述細鉆頭13用于在曲軸10的凸緣22上加工出一個端面精密孔。由于在所述端的夾固被松開，所以所述導向支架14這時在所述端范圍內對曲軸10起著支撐的作用。如圖1所示曲軸10的另一端范圍在第二卡盤12上的夾固即使在用細鉆頭13進行加工時也保持不變。當曲軸10在圖2所示的夾固位置上時，可以簡單地通過對細鉆頭13的進給實現鉆孔。在對曲軸10的凸緣22的端面21上加工出孔之后，將細鉆頭回縮，并從卡盤11上拆卸掉所述細鉆頭，必要時，可以利用卡爪11a對曲軸10重新進行夾固，以便繼續進行加工，例如對表面等進行磨削。因此本發明方法的優點在于，原則上利用相同夾固在相同機床上進行諸如磨削等對表面的加工工步和進行在端范圍的鉆孔加工。
附圖標記對照表10工件11夾固裝置11a 卡爪12夾固裝置13鉆頭14導向件15砂輪16驅動單元17驅動單元18軸19軸20裝置21端面22凸緣權利要求書(按照條約第19條的修改)1.一種用于加工旋轉件的方法，包括至少一個工步，其中對兩端分別被夾固在一個卡盤上的工件的至少一個面進行磨削，和包括至少另一工步，其中將工件的一端范圍的夾固松開，并在此處利用鉆頭加工出一個孔，同時繼續保持對工件的另一端范圍的夾固，其特征在于，利用在所述松開的卡盤(11)上設置的鉆頭(13)進行端面鉆孔。
2.如權利要求1所述的方法，其特征在于，所述方法包括至少一個利用砂輪(15)進行CBN磨削的磨削過程。
3.如權利要求1或2所述的方法，其特征在于，在所述工件的端面上加工出至少一個細孔或精密孔。
4.如權利要求1至3中任一項所述的方法，其特征在于，至少在將卡固裝置松開后采用導向件(14)，優選導向支架對工件的外圓進行附加導向。
5.如權利要求1至4中任一項所述的方法，其特征在于，所述被加工的旋轉件是曲軸。
6.如權利要求5所述的方法，其特征在于，通過所述鉆細孔步驟在所述曲軸凸緣(22)上加工出端面配合孔。
7.如權利要求1至6中任一項所述的方法，其特征在于，通過磨削，優選通過CBN磨削對工件的表面進行加工，保持一定的粗糙度，不必進行后續的精加工。
8.如權利要求7所述的方法，其特征在于，在裝置上對所述工件進行精磨，不必對所述工件進行后續的拋光。
9.如權利要求5至8中任一項所述的方法，其特征在于，在同一裝置上通過磨削對所述曲軸的推力軸進行加工。
10.如權利要求9所述的方法，其特征在于，在與磨削曲軸的凸緣和/或軸頸的同一工步中進行對所述推力軸的磨削。
11.如權利要求9或10所述的方法，其特征在于，對所述推力軸進行磨削，不必預先進行強化滾壓。
12.如權利要求1至11中任一項所述的方法，其特征在于，在同一裝置上優選一次夾固對曲軸的所有相關面進行加工。
權利要求
1.一種用于加工旋轉件的方法，包括至少一個工步，其中對被夾固在裝置上的工件的至少一個面進行磨削，其特征在于，利用鉆頭(13)在相同的夾固裝置(11，12)上的為進行磨削被夾固的工件(10)上加工出至少一個端面孔。
2.如權利要求1所述的方法，其特征在于，所述方法包括至少一個利用砂輪(15)進行CBN磨削的磨削過程。
3.如權利要求1或2所述的方法，其特征在于，在所述工件的端面上加工出至少一個細孔或精密孔。
4.如權利要求1至3中任一項所述的方法，其特征在于，在磨削過程期間，工件的至少兩端分別被夾固在一夾固裝置上，優選被夾固在卡盤上，為進行鉆孔將工件至少一端的夾固松開，并在所述端設置一用于鉆頭(13)的卡盤(11)，所述鉆頭(11)用于實施端面鉆孔。
5.如權利要求4所述的方法，其特征在于，至少在將卡固裝置松開后采用導向件(14)，優選導向支架對工件的外圓進行附加導向。
6.如權利要求1至5中任一項所述的方法，其特征在于，所述被加工的旋轉件是曲軸。
7.如權利要求6所述的方法，其特征在于，通過所述鉆細孔步驟，在所述曲軸凸緣上加工出端面配合孔。
8.如權利要求1至7中任一項所述的方法，其特征在于，通過磨削，優選通過CBN磨削對工件的表面進行加工，保持一定的粗糙度，不必進行后續的精加工。
9.如權利要求8所述的方法，其特征在于，在所述裝置上對所述工件進行精磨，不必對所述工件進行后續的拋光。
10.如權利要求6至9中任一項所述的方法，其特征在于，在同一裝置上通過磨削對所述曲軸的推力軸進行加工。
11.如權利要求10所述的方法，其特征在于，在與磨削曲軸的凸緣和/或軸頸的同一工步中進行對所述推力軸進行磨削。
12.如權利要求10或11所述的方法，其特征在于，對所述推力軸進行磨削，不必預先進行強化滾壓。
13.如權利要求1至12中任一項所述的方法，其特征在于，在同一裝置上，優選一次夾固對曲軸的所有相關面進行加工。
14.一種旋轉件，特別是曲軸，其特征在于，所述旋轉件根據權利要求1至13中任一項所述的方法制作而成。
全文摘要
本發明涉及一種用于加工旋轉件的方法，包括至少一個加工步驟，其中對在裝置上被夾固的工件的至少一個面進行磨削，其中在同一夾固裝置(11，12)上為進行磨削被夾固的所述工件(10)上利用鉆頭(13)加工出至少一個端面孔。
文檔編號B24B5/00GK101022919SQ200580029905
公開日2007年8月22日 申請日期2005年9月1日 優先權日2004年9月8日
發明者彼得·賴默, 維爾納·胡蒂希, 奧谷斯特·鮑曼 申請人:埃爾溫容克爾機械制造有限公司