本發(fā)明涉及一種用于磨削加工載重車輛發(fā)動機、船舶發(fā)動機或固定式發(fā)動機的大型曲軸的方法和設(shè)備。

背景技術(shù)：

大型曲軸應(yīng)當(dāng)在本發(fā)明的范圍內(nèi)是指長度大于800mm、特別是為1000mm至約4000mm的曲軸。這種大型曲軸不同于小客車曲軸那樣，不能以同樣大的件數(shù)來制造。曲軸尺寸越大，一批中生產(chǎn)的曲軸件數(shù)就越少。

被設(shè)置用于加工例如長度為約1500mm的曲軸的磨削機通常借助裝卸輔助件手動裝卸。由于這種尺寸量級的曲軸的件數(shù)很少，并且基于針對這種大型曲軸在直徑方面最大至2mm的磨削過盈量以及在平坦面上每個面最大0.5mm的磨削過盈量必須被磨去，因此，送到磨削機上的坯件成本非常高昂，雖然針對這種大型曲軸重點也在于，使磨削時間盡可能短，但是特別重要的是，將曲軸坯件作為值錢的部件加以磨削。這意味著，廢件必須盡可能基于高經(jīng)濟(jì)損失而被避免。相比于曲軸被評定為廢件的糟糕的磨削結(jié)果而言，可以遷就的是磨削時間的延長。在此，需要注意的是，在磨削大型曲軸時，由于對支承部位的軟加工和接下來的硬化的預(yù)處理所需的較高的磨削過盈量需要很高的切碎體積，這在自身方面包含了在磨削時使曲軸發(fā)生走樣的風(fēng)險。這種效應(yīng)或這種缺陷在支承部位的平坦側(cè)面必須被一并磨削時越發(fā)強烈地表現(xiàn)。首先，在大型曲軸中存在于支承部位與需要一并磨削的平坦側(cè)面之間的過渡半徑進(jìn)一步放大了上述問題。在各個支承部位硬化之后，硬化區(qū)通常延伸到半徑過渡部中去，或者必要時甚至延伸到鄰接的平坦肩部中。因此，在磨削大型曲軸時，預(yù)計相比于例如小客車曲軸的較小的曲軸出現(xiàn)明顯更大的走樣或者說偏差。一般不可行的是，將針對較小的曲軸成功可行地以高精度制造這種曲軸的磨削過程和磨削條件毫無問題地轉(zhuǎn)用于大型曲軸。大型曲軸通常在大型磨削機上分多個過程步驟來制造，其中，主要利用剛玉磨削盤來磨削。

在DE4327807C2中，介紹了一種用于磨削曲軸的方法和磨削機，而沒有針對大型曲軸做出調(diào)整。曲軸在已知的方法中被以沿軸向的牽拉夾緊并且借助至少兩個經(jīng)輪廓構(gòu)造的、分別獨立支承的磨削盤來磨削。在工件座和尾座中夾緊的曲軸借助工件座中的驅(qū)動而發(fā)生旋轉(zhuǎn)。所磨削的曲軸的精度應(yīng)當(dāng)以如下方式實現(xiàn)，曲軸的整個精磨、但也只是精磨在唯一一次的夾緊中實現(xiàn)。不存在使用后刀架的啟示。

在DE19919893A1中介紹了在夾緊中對曲軸的粗磨和精磨。特別針對的是較大的曲軸，例如也用于載重車輛發(fā)動機，具有超過300mm的長度。由于曲軸長度較長，也至少在主軸承上設(shè)置有后刀架座。可以將CBN磨削盤還有剛玉磨削盤用作磨削盤，其中，指出的是，在使用CBN磨削盤時，磨削盤的壽命較長，也可以實現(xiàn)更高的精度。工件芯軸座還有尾座可以具有自己的驅(qū)動裝置，所述驅(qū)動裝置彼此同步地運轉(zhuǎn)。另外，指出的是，在唯一一次夾緊中，能夠至少對曲軸的主軸承進(jìn)行預(yù)先磨削，之后能夠利用至少一個磨削盤對其銷軸承接下來還有其主軸承進(jìn)行精磨。當(dāng)支承面應(yīng)當(dāng)具有球形的形狀時，則這借助對所使用的磨削盤的相應(yīng)調(diào)校來實現(xiàn)，具體而言，無需進(jìn)行變換夾緊。對圓柱形的端部分段還有曲軸的法蘭的磨削并未介紹，特別是利用所介紹的方法使夾盤的夾緊顎板作用于曲軸的圓柱形的軸頸端部上。

Cinetic Landis公司的網(wǎng)上說明介紹了一種名稱為LT3的大型CNC(數(shù)控機床)主軸承位磨削機。這種機器被介紹尺寸達(dá)到8m。憑借這種機器，在利用在線測量的情況下對銷軸承位和主軸承位加以磨削。特別是為了能夠磨削出在從實際的支承面到限定出支承部的側(cè)壁上的平坦面的過渡部中的半徑，存在CNC磨削盤調(diào)校裝置。已知的機器在夾緊中對主軸承位和銷軸承位加以磨削，此外能夠?qū)A柱形的端部區(qū)域連同倒角或錐形的分段一并磨削出來。同樣提出受伺服控制的后刀架。

另外，在Ingersoll Naxos公司的關(guān)于CBN銷軸承位磨削機PQ500×1250的機器數(shù)據(jù)的公司宣傳品中，一方面提出適用1500mm的需要磨削的曲軸的工件長度，以及另一方面提出使用CBN磨削盤。這種機器與在線直徑測量裝置相關(guān)聯(lián)。

當(dāng)將剛玉磨削盤進(jìn)一步推廣用于大型曲軸時，則主要在磨削從實際的支承面到限定出支承部的側(cè)壁上的平坦面的過渡部中的半徑以及在磨削側(cè)壁時，需要的是：磨削半徑的磨削盤必須事先得到調(diào)校。當(dāng)磨削盤接下來必須用于磨削曲軸的支承部或者圓柱形的端部分段時，則磨削盤必須重新加以調(diào)校。甚至在各個不同的工序之間必須經(jīng)常對剛玉磨削盤加以調(diào)校。因為剛玉磨削盤的成本相對較低，所以可以遷就。在各個工序之間頻繁的調(diào)校也需要針對大型曲軸整體上較長的生產(chǎn)時間，當(dāng)無論如何能夠避免產(chǎn)生作為廢件的大型曲軸時，這也是完全可以遷就的。

在現(xiàn)有技術(shù)中已知的在線測量裝置被設(shè)置用于測量支承部位上的即時的直徑，以便在磨削時施加影響，以便達(dá)到或保持額定直徑。

技術(shù)實現(xiàn)要素：

相應(yīng)地，本發(fā)明的目的在于，提出一種方法和一種磨削機，憑借其能夠以高精度和高經(jīng)濟(jì)性對載重車輛發(fā)動機、船舶發(fā)動機或固定式發(fā)動機的大型曲軸加以磨削，還能使磨削盤的壽命較長，并且減少調(diào)校過程的次數(shù)。

所述目的借助具備根據(jù)權(quán)利要求1的特征的方法以及借助具備根據(jù)權(quán)利要求12的特征的磨削機來實現(xiàn)。

適當(dāng)?shù)母倪M(jìn)方案在相應(yīng)的從屬權(quán)利要求中有所介紹。

根據(jù)本發(fā)明的第一方面，在根據(jù)本發(fā)明的用于成套磨削大型曲軸的方法中，至少是曲軸的全部主軸承和銷軸承被利用至少一個第一CBN磨削盤預(yù)先磨削和精磨。此外，至少是曲軸的全部圓柱體端部區(qū)域和法蘭同樣在曲軸的唯一的夾緊部中得到粗磨和精磨。CBN磨削盤的使用實現(xiàn)了長壽命和磨削的高精度，而在一定工序的每次磨削過程之后，不一定需要調(diào)校磨削盤。在對曲軸粗磨時，后刀架座(一般為多個)得到磨削，分別將后刀架朝向被磨削的后刀架座移近。所應(yīng)用的后刀架的數(shù)目根據(jù)需要磨削的曲軸的尺寸和長度而定。當(dāng)曲軸較短時，可能兩個后刀架就足夠了，因此也僅須磨削兩個后刀架座。當(dāng)曲軸較大而且較長時，完全需要而且慣用的是：在每個主軸承上磨削后刀架座和靠放有相應(yīng)的后刀架。

所用的后刀架越多、曲軸越長，則曲軸在旋轉(zhuǎn)期間發(fā)生扭轉(zhuǎn)的問題就越明顯，這種旋轉(zhuǎn)借助工件芯軸座的驅(qū)動裝置來產(chǎn)生。這種旋轉(zhuǎn)驅(qū)動裝置被以C1標(biāo)示。為了避免扭轉(zhuǎn)，根據(jù)本發(fā)明在布置于與工件芯軸座相對置的端部上的第二工件芯軸座上同樣設(shè)置有旋轉(zhuǎn)驅(qū)動裝置C2。兩個驅(qū)動裝置C1和C2在電學(xué)上彼此同步工作。

根據(jù)本發(fā)明，第一磨削盤分別以受CNC控制的X1軸、Z1軸和WK1軸來驅(qū)動。第一磨削盤具有小于曲軸的主軸承和銷軸承的軸向長度的寬度。銷軸承和/或主軸承的殼面的所希望的形狀通過第一磨削盤繞其X1軸、Z1軸和WK1軸的內(nèi)插運動來產(chǎn)生。在本發(fā)明的范圍內(nèi)，殼面應(yīng)當(dāng)理解為曲軸的實際的支承部的殼面還有殼面借助限定的半徑進(jìn)入限定出支承部位的邊界的側(cè)壁上的垂直于支承部位的縱軸布置的平坦面的過渡部的殼面。在此，X1軸表現(xiàn)為磨削盤垂直于支承部位的縱軸按照前進(jìn)方式的進(jìn)給。Z1軸表現(xiàn)為磨削盤以其平行于支承部位的縱軸的軸線的運動軸。WK1軸表現(xiàn)為如下的樞轉(zhuǎn)軸，磨削盤借助這種樞轉(zhuǎn)軸相對于其縱軸以能夠改變的角度運動。也就是說，WK1軸表示如下的樞轉(zhuǎn)軸，其垂直于曲軸縱軸地延伸穿過磨削盤以及磨削盤在需要磨削的工件上的接合點。支承部位的精確的而且高品質(zhì)的圓柱形形狀僅當(dāng)在其圓周上同樣沿磨削接合線構(gòu)造的磨削盤能夠同樣繞WK1軸樞轉(zhuǎn)時，才能實現(xiàn)。

根據(jù)本發(fā)明在此還設(shè)置為：借助測量裝置對至少兩個、優(yōu)選多個當(dāng)前的直徑在磨削主軸承和/或銷軸承時或者在間斷的磨削主軸承和/或銷軸承時加以測量，具體而言，在沿支承部的軸向長度間隔的測量位置上進(jìn)行測量；以上述測量結(jié)果為基礎(chǔ)，第一CBN磨削盤的X1軸、Z1軸和WK1軸為了實現(xiàn)曲軸的主軸承和/或銷軸承的殼面的所希望的額定輪廓而以內(nèi)插的方式彼此相對而且彼此相關(guān)地受到控制。間斷的磨削在這里理解為磨削盤脫開接合。

原則上，大型曲軸利用唯一的、支承在唯一的磨削芯軸座上的磨削盤加以磨削。磨削盤僅須足夠窄，以便不僅能夠磨削曲軸的主軸承和/或銷軸承，而且能夠磨削圓柱形的端部分段還有支承部上的法蘭和平坦側(cè)面以及在從實際的支承面向支承部的平坦側(cè)面過渡中的半徑。出于經(jīng)濟(jì)原因，足夠有利的是，存在兩個磨削芯軸座并且在每個磨削芯軸座上存在相應(yīng)的磨削盤。由此，可行的是，曲軸的磨削時間顯著縮短。通過磨削盤繞其X1軸、Z1軸和WK1軸相應(yīng)內(nèi)插設(shè)計的運動，在此可行的是，不同尺寸的半徑在無需相應(yīng)調(diào)校過程的情況下就能借助CBN磨削盤來磨削。也就是說，需要磨削的半徑能夠由磨削盤在無需調(diào)校的情況下直接復(fù)制。這表現(xiàn)出相比于剛玉磨削盤而言在時間和精度方面顯著的優(yōu)勢。

同樣在向垂直于相應(yīng)的支承部位的縱軸布置的平坦側(cè)面的過渡部中，需要的是，起磨削作用的磨削盤的WK1軸必須被激活，以便能夠從支承面和與之相連的半徑上的直徑磨削過渡為垂直于支承面的平坦面。

因此，憑借根據(jù)本發(fā)明的方法，可行的是，大型曲軸在唯一一次夾緊中以高精度在所使用的磨削盤壽命較長而且經(jīng)濟(jì)性較高的情況下得到磨削。

優(yōu)選的是，第一磨削盤以在曲軸的磨削加工之間定義的間隔加以調(diào)校。CBN磨削盤的主要優(yōu)勢恰在于，能夠例如實施明顯更多的磨削過程，而無須調(diào)校磨削盤。調(diào)校不是為了實現(xiàn)確定的輪廓所必需的，因為磨削盤的全部三個CNC控制的軸的使用靈活性實現(xiàn)了以高精確度來產(chǎn)生任意的輪廓還有例如圓柱形的輪廓，而為此無需每次進(jìn)行調(diào)校。調(diào)校優(yōu)選僅當(dāng)磨削盤上一定程度的磨損必需得到補償時，才進(jìn)行調(diào)校，而不在磨削盤上進(jìn)行造型。

優(yōu)選的是，曲軸的長度規(guī)格得到測量，并且為了控制至少是第一磨削盤的磨削位置，而傳達(dá)給其針對X1軸和Z1軸的CNC控制方案。由此，可行的是，磨削盤被精確地送到磨削位置，借助所述磨削位置能夠保持需要磨削的軸向長度規(guī)格。

根據(jù)本發(fā)明的改進(jìn)方案，至少是第一磨削盤的X1軸、Z1軸和WK1軸以如下方式得到控制：產(chǎn)生不同于主軸承和/或銷軸承的圓柱形形狀的所希望的形狀。憑借根據(jù)本發(fā)明的方法還可行的是，通過相應(yīng)數(shù)目的、用于確定沿各個軸承的縱軸的不同位置上的當(dāng)前的直徑的測量平面來實現(xiàn)高精度的圓柱形形狀，所述圓柱形形狀在使用根據(jù)現(xiàn)有技術(shù)的在線測量裝置時不可行或僅受限地可行，因為就此而言僅在支承區(qū)域的唯一部位上執(zhí)行測量。

進(jìn)一步優(yōu)選的是，在磨削曲軸的圓柱形的端部區(qū)域和/或法蘭時，夾盤在曲軸的端部區(qū)域上的工件芯軸座上或在曲軸的相對置的端部區(qū)域上的尾座上或者替代尾座地在端部區(qū)域的第二工件芯軸座上松開，曲軸則通過相應(yīng)鍵盤的相應(yīng)設(shè)置的頂尖居中得到保持。在頂尖借助相應(yīng)的夾盤例如輕輕壓到定中心孔上時，曲軸借助其也可以得到驅(qū)動。在夾盤松開時，可行的是，借助至少第一磨削盤能夠磨削曲軸的端部區(qū)域，具體而言，加以粗磨和精磨。在曲軸的相對置的端部區(qū)域中，以類似方式執(zhí)行。由此可行的是，大型曲軸在唯一一次夾緊中在高經(jīng)濟(jì)性和精確度的情況下得到成套磨削。

根據(jù)改進(jìn)方案，在根據(jù)本發(fā)明的方法中，設(shè)置有第二CBN磨削盤，所述磨削盤借助其CNC控制的X2軸和Z2軸驅(qū)動裝置以及WK2樞轉(zhuǎn)軸的附加的CNC控制的驅(qū)動裝置來執(zhí)行對曲軸的粗磨和精磨。通過設(shè)置兩個獨立的、支承在相應(yīng)的磨削芯軸座上的CBN磨削盤，可以縮短大型曲軸制造時間，甚至減半。

為了針對大型曲軸的情況，對在磨削期間由于引入磨削力而在加工時發(fā)生的變形加以補償，進(jìn)一步優(yōu)選的是，磨削至少四個后刀架座，將相應(yīng)的后刀架靠放到后刀架座上。

優(yōu)選的是，曲軸的端部區(qū)域利用第一磨削盤磨削，其中，同樣可行的是，曲軸側(cè)面的端部區(qū)域以第一磨削盤磨削，曲軸的相對置的端部區(qū)域以第二磨削盤磨削，其中，第二磨削盤以定義的間隔得到調(diào)校。定義的間隔的長度基于類似的視點來確定，這正如針對第一磨削盤在上面介紹的那樣。

借助CBN磨削盤，優(yōu)選也借助直接復(fù)制方式，特別是在其支承部位上磨削曲軸的殼面輪廓的半徑，具體而言，需要磨削盤與精確半徑事先進(jìn)行調(diào)校。

因為憑借大型曲軸在唯一一次夾緊中的成套磨削或成套加工取消了在各個加工步驟之間否則需要的裝卸。所以避免了在分多個不同磨削站執(zhí)行加工時產(chǎn)生的缺點，也就是在外部測量期間，曲軸直至其再度被裝入下一個磨削機或磨削站時，在熱學(xué)方面發(fā)生改變。除了這意味著針對大型曲軸總是需要可觀的設(shè)備耗費外，還要裝卸笨重的曲軸。

在之前介紹的對兩個磨削芯軸座的使用時，除了至少部分實現(xiàn)的并行加工之外，在粗磨和/或精磨曲軸時，可行的是，使用兩個不同構(gòu)型的磨削盤。所述兩個磨削盤的優(yōu)點在于，磨削盤分別能夠更好地與相應(yīng)支承部位上的相應(yīng)加工任務(wù)相匹配并且根據(jù)其得到優(yōu)化。

針對大型曲軸的磨削，在磨削支承部位或需要磨削的圓柱形端部區(qū)域和法蘭時下列的技術(shù)或工序得到使用：

a)對具有或不具有過渡直徑的主軸承和銷軸承和/或平坦側(cè)面進(jìn)行粗磨和精磨；

b)對配合支承部在其限定實際的支承部位的邊界的平坦側(cè)面上進(jìn)行粗磨和精磨；

c)憑借在主軸承和/或銷軸承和配合支承部上半徑內(nèi)插的可能性，對在通向平坦側(cè)面的過渡部上的支持部位上的過渡半徑加以磨削，其中，在支承部位上通向其平坦側(cè)面的直徑過渡部上的半徑被利用磨削盤以在其“角部”的半徑來磨削。因為支承過渡部上的半徑在多個曲軸中在主軸承和銷軸承上不同地實施，在磨削盤上調(diào)校出較小的半徑，該半徑在支承部位上則得到“復(fù)制”(參見圖11)；

d)磨削曲軸的端部區(qū)域，諸如法蘭加工和/或軸頸加工，其中，通過磨削盤的附加的WK軸也存在如下可行性，磨削出錐形的軸端部；

e)在軸頸和/或軸頸端部上磨削出端側(cè)平坦側(cè)面；

f)僅利用CBN磨削盤來執(zhí)行磨削；以及

g)應(yīng)用磨削油或磨削乳劑作為冷卻潤滑介質(zhì)。

利用測量裝置的在線測量主要用于主軸承和銷軸承，其中，所應(yīng)用的測量裝置在沿支承部位縱向的磨削寬度上能夠以如下方式移動并且進(jìn)而能夠在沿支承部位縱向的多個部位上采樣直徑的測量數(shù)值，可行的是，在每個支承部位上也對與圓柱形、錐形或球形的偏差加以測量。此外，同樣可行的是，憑借測量裝置不僅測量支承部位上的相應(yīng)直徑，而且自動檢測其圓度。測量值根據(jù)本發(fā)明被輸入機器的相應(yīng)的控制裝置中，使得憑借相應(yīng)的修正，在磨削過程期間對工件上有針對性的輪廓加以修正，并且能夠獲得所需要的額定輪廓，具體而言，無須從機器中取出曲軸，并且在具有特殊測量裝置的特殊測量室中進(jìn)行測量。憑借現(xiàn)有的測量裝置也可以在支承部位上執(zhí)行滯后測量。為此，磨削盤在不計很小的徑向間距的情況下，進(jìn)給到支持部位上，并且測量裝置在這時可以按照滯后測量方法來測量直徑。根據(jù)這種測量方法，同樣可行的是，在每個支持部位上也對與圓柱形、錐形或球形的偏差加以測量。

除了直徑測量和圓度測量之外，還設(shè)置用于測量曲軸的縱向定位的裝置，其中，在一個或多個磨削芯軸座上分別設(shè)置精確測量頭。由此，可行的是，自動測量得到曲軸上的長度規(guī)格。將所謂的開關(guān)測量頭用作測量頭，也就是按鍵當(dāng)通過沿其Z軸移動磨削芯軸座時與工件接觸時，發(fā)生偏轉(zhuǎn)，直至輸出電開關(guān)信號。開關(guān)信號憑借Z軸縱向測量裝置的位置數(shù)值來計算，使得一方面針對每個支承部位在磨削前就傳達(dá)精確的縱向位置，磨削過盈量能夠被精確測量進(jìn)而也被獲取。由此，磨削時間能夠得到優(yōu)化，因為能夠消除所謂的“空磨”。憑借相同的測量頭，也能夠根據(jù)上述原理來確定曲軸上的半徑位置。在此，以工件芯軸座的C軸計算出測得的半徑位置。

大型曲軸在唯一一次夾緊中的成套加工也是重要的，因為例如長度為約2500mm的大型曲軸需要約兩個小時的磨削時間。

根據(jù)本發(fā)明的第二方面，提供了用于對載重車輛發(fā)動機、船舶發(fā)動機或固定式發(fā)動機的大型曲軸進(jìn)行成套加工的磨削機，其中，在其機床上至少布置如下元件：

a)第一和第二工件芯軸座，分別具有CNC控制的轉(zhuǎn)動驅(qū)動裝置C1和C2。在工件芯軸座之間夾緊的是需要磨削的曲軸。夾緊在對曲軸的整個成套磨削加工期間保持獲得，使得無需變換過程。轉(zhuǎn)動驅(qū)動裝置C1和C2彼此同步地在曲軸的兩個端部驅(qū)動曲軸。其確保所謂的電動軸。通過對兩個轉(zhuǎn)動驅(qū)動裝置C1和C2的同步驅(qū)動，確保的是：曲軸在其旋轉(zhuǎn)期間不發(fā)生扭轉(zhuǎn)。由于憑借根據(jù)本發(fā)明的磨削機加工的大型曲軸的長度相對較大，所以需要的是：在多個主軸承上、更優(yōu)選在所有主軸承上支撐大型曲軸。由此，摩擦力矩施加到曲軸上，這在自身方面導(dǎo)致扭轉(zhuǎn)負(fù)荷。為了避免扭轉(zhuǎn)負(fù)荷或者克服扭轉(zhuǎn)負(fù)荷，轉(zhuǎn)動驅(qū)動裝置C1和C2在曲軸的兩個端部上布置并且彼此同步工作。

b)在曲軸的主支撐部上借助后刀架的數(shù)目確保的支撐部，其以接觸曲軸主軸承的方式移向相應(yīng)的曲軸主軸承，之后，憑借布置在第一磨削芯軸座上的第一磨削盤來磨削相應(yīng)的后刀架座。

c)帶有第一磨削盤的第一磨削芯軸座，其中，磨削盤是CBN磨削盤并且具有其X1軸和Z1軸的CNC控制的驅(qū)動裝置，用于粗磨和精磨至少是曲軸的主軸承和銷軸承。此外，針對第一磨削盤，設(shè)置另一針對WK1樞轉(zhuǎn)軸的、CNC控制的驅(qū)動裝置，其中，X1軸、Z1軸和WK1軸能夠以如下方式彼此能夠內(nèi)插而且彼此相關(guān)地受到控制，使得能夠?qū)崿F(xiàn)至少是主軸承和銷軸承的所希望的殼面輪廓。

d)測量裝置，測量裝置布置在磨削芯軸座上并且具有平行于主軸承或銷軸承的縱軸延伸的移位軸，沿著所述移位軸能夠?qū)y量裝置送入測量位置，在測量位置上能夠通過測量裝置采樣當(dāng)前的直徑?；谒鶞y量的當(dāng)前直徑，能夠控制第一磨削盤的X1軸、Z1軸和WK1軸，用于實現(xiàn)所希望的額定輪廓。

特別是針對大型曲軸而言，磨削芯軸也必須相應(yīng)大型而且重量大地設(shè)計規(guī)格。大質(zhì)量的運動雖然需要大型的驅(qū)動裝置，但是針對特別是在這種曲軸的支承部上高精度的表面或高精度所希望的額定殼面輪廓，驅(qū)動裝置也必須無余隙而且極為低摩擦地運行。磨削盤的附加的WK軸的主要優(yōu)點在于，憑借其運動的磨削盤能夠以相對小的角度值低慣量而且高精度地傾斜安置，以便由此實現(xiàn)對要么拱起和/或傾斜的工件輪廓可靠而且成本低廉的磨削，或者能夠補償誤差，也就是與圓柱形的所希望的額定輪廓的偏差。WK軸以其所附屬的驅(qū)動裝置能夠精確調(diào)整地轉(zhuǎn)向，使得磨削盤相對于初始位置相應(yīng)容易傾斜地調(diào)整。樞轉(zhuǎn)軸基本上無余隙地處在其樞轉(zhuǎn)功能中。因此，憑借根據(jù)本發(fā)明的磨削機，可行的是，憑借同樣經(jīng)調(diào)校的磨削盤對相應(yīng)的支承部上所謂的“球形”進(jìn)行磨削。憑借針對磨削盤運動的X軸和Z軸，確定出水平的參照平面，正如其在常見的圓形/非圓形萬能磨削機中存在的那樣。精確的圓柱形輪廓被磨削的前提在于，主軸承和/或銷軸承被精確地以軸平行的方式夾緊。由于通常不可避免的夾緊誤差以及由于大型曲軸表現(xiàn)出相對軟的機構(gòu)的事實以及盡管在磨削時極力小心，仍不能使所有主支撐部位的夾緊和支撐元件的中軸線相對于曲軸縱軸線精確排成直線延伸地支承(而由此與所希望的額定輪廓發(fā)生小偏差)，通過磨削盤附加的WK軸可行的是：克服上述誤差并且恰在大型曲軸的情況下實現(xiàn)由此更為精確的所希望的額定輪廓。此外，憑借附加的WK樞轉(zhuǎn)軸實現(xiàn)如下可能，也在相應(yīng)需要磨削的支承部上產(chǎn)生球形的圓周面。朝外拱起的球形輪廓也能夠利用細(xì)窄的磨削盤來實現(xiàn)，這時，這種磨削盤能夠朝向兩個側(cè)面傾斜地安置，也就是能夠樞轉(zhuǎn)。由此，不再需要的是，產(chǎn)生相應(yīng)于支承部的所希望的球形輪廓存在的經(jīng)造型的磨削盤，這種磨削盤以其厚度，也就是磨削盤寬度來覆蓋整個支承寬度。

作用于曲軸兩個端部的而且在端部區(qū)域上夾緊曲軸的工件芯軸座特別是能夠液壓移動。液壓移動能力實現(xiàn)了精確而且良好定位的調(diào)整，使得曲軸在其端部上能夠被最佳地夾緊。

優(yōu)選的是，第二磨削芯軸座具有第二磨削盤，第二磨削盤同樣是CBN磨削盤并且設(shè)有CNC控制的X2軸和Z2軸，用于對曲軸進(jìn)行粗磨和精磨。優(yōu)選的是，第二磨削盤同樣具有附加的、針對WK2樞轉(zhuǎn)軸的CNC控制的驅(qū)動裝置。第二磨削盤的WK2樞轉(zhuǎn)軸具有相同的功能并且與針對第一磨削盤的WK1樞轉(zhuǎn)軸相類似地構(gòu)造。

因為出于磨損的原因需要對CBN磨削盤偶爾、但不是(像對于剛玉磨削盤的情況那樣)每次磨削過程之后都進(jìn)行調(diào)節(jié)，磨削機優(yōu)選還具有帶金剛石調(diào)校輪的調(diào)校裝置，借助調(diào)校裝置能夠使第一和第二磨削盤根據(jù)其相應(yīng)的磨削盤額定輪廓得到調(diào)校。

為了精確磨削曲軸的端部區(qū)域上的法蘭的平坦面還有曲軸的對相應(yīng)的支承面限定邊界的側(cè)壁上的平坦側(cè)面，還優(yōu)選在一個或兩個磨削芯軸座上布置有長度測量裝置，長度測量裝置能夠沿Z軸移動到不同的測量位置中，并且借助長度測量裝置能夠?qū)Φ诙ハ鞅P在其用于磨削曲軸上的相應(yīng)平坦面的磨削位置上加以控制。由此，也可以實現(xiàn)曲軸的平坦面彼此相對的高精度。優(yōu)選的是，長度測量裝置具有開關(guān)測量頭。

進(jìn)一步優(yōu)選的是，磨削機具有多個、至少四個后刀架。后刀架保持裝置以能夠移動的方式支承在磨削臺上，使得其能夠駛向相應(yīng)的支承部位，之后，在那里對相應(yīng)的后刀架座加以磨削。由此，可行的是，使曲軸沿其縱向得到可靠支撐，以便在加工期間防止折彎，也就是以也吸收在磨削期間由磨削盤引入曲軸中的磨削力。

轉(zhuǎn)動驅(qū)動裝置C1和C2在對曲軸的整個成套磨削加工期間保持在夾緊曲軸的位置中。這一方面在磨削主軸承和銷軸承期間通過具有夾緊顎板的相應(yīng)的夾盤來實現(xiàn)，夾緊顎板作用于曲軸的靠外的圓柱形端部區(qū)域。當(dāng)按照對曲軸進(jìn)行成套加工的方式也對曲軸加以磨削時，相應(yīng)的夾盤的夾緊顎板必須松開并且移位返回。為了曲軸不必被變換夾緊，夾盤具有與轉(zhuǎn)動驅(qū)動裝置C1和C2相聯(lián)接的、一同驅(qū)動的頂尖，所述頂尖嵌入曲軸在圓柱形的端部區(qū)域上的定中心孔中，并且由此將旋轉(zhuǎn)轉(zhuǎn)動的曲軸夾緊在頂尖之間。

為了在磨削銷軸承期間，確保冷卻潤滑介質(zhì)/潤滑油可靠輸送到銷軸承上偏心運動的、也就是在運行軌道上繞轉(zhuǎn)的磨削部位，還設(shè)置有具有附加的CNC驅(qū)動裝置，用于跟隨引導(dǎo)冷卻噴嘴，具體構(gòu)造為，冷卻噴嘴在磨削部位偏心繞轉(zhuǎn)期間，使冷卻噴嘴相對于冷卻部位基本上保持等間距，使得可靠地以大致相同的間距將冷卻潤滑介質(zhì)輸送給磨削部位。

附圖說明

下面，本發(fā)明的其他特征、優(yōu)點和應(yīng)用可行方案借助下列附圖詳細(xì)介紹。在圖中：

圖1示出根據(jù)本發(fā)明的磨削機的俯視圖；

圖2以俯視圖示出具有夾緊的曲軸的、圖1中的部分視圖；

圖3示出具有示意示出的磨削區(qū)域的曲軸，用于圖示表達(dá)曲軸上的磨削任務(wù)；

圖4示出曲軸在其端部區(qū)域中在工件芯軸座方面的夾緊方案；

圖5示出工件芯軸座，具有回縮的夾緊顎板的工件芯軸座和與曲軸在其定中心孔中相嵌接的定中心頂尖；

圖6示出曲軸在尾座方面的夾緊，其中，夾盤是閉合的；

圖7示出曲軸在尾座方面的夾緊，其中，定中心尖端嵌接在定中心孔中，磨削盤示意示出，用于在曲軸的圓柱形端部區(qū)域上執(zhí)行磨削；

圖8示出根據(jù)圖7的圖示，但在曲軸的圓柱形端部部分和所示的磨削盤上具有錐形的端部區(qū)域；

圖9示出如下圖示，其中，夾盤完全在尾座上回縮，附加的后刀架支撐裝置處在曲軸的圓柱形端部區(qū)域上，用以磨削圓柱形的端部區(qū)域的端側(cè)面；

圖10示出對于在直接的支承區(qū)域與平坦側(cè)面之間的支承部位上的過渡半徑不同的情況下，借助CBN磨削盤進(jìn)行復(fù)制的圖示；

圖11示出相比于僅利用X軸和Z軸，在應(yīng)用附加的樞轉(zhuǎn)軸WK1或WK2的情況下，對球形支承輪廓的磨削；

圖12示出在支承部位上用于測量當(dāng)前直徑的在線測量裝置的原理機構(gòu)；

圖13示出在磨削偏心環(huán)繞的銷軸承時，跟隨引導(dǎo)冷卻噴嘴的原理圖示；以及

圖14示出在磨削銷軸承時，基本固定布置的冷卻噴嘴的原理圖示。

具體實施方式

圖1示出根據(jù)本發(fā)明的磨削機的原理構(gòu)造，在其上能夠加工大型曲軸。按照常見方式將磨削機布置在機床1上，機床接納所有需要的結(jié)構(gòu)組件。在機床1的后部區(qū)域中，布置有第一磨削芯軸座5，第一磨削芯軸座承載帶有第一CBN磨削盤7的磨削芯軸6。另外，布置有第二磨削芯軸座8，第二磨削芯軸座承載帶有第二磨削盤9的磨削芯軸8.1。每個磨削芯軸座5、8構(gòu)造在十字滑座上，十字滑座分別具有受控的X軸和Z軸。于是，借助上述軸，能夠使第一磨削盤7借助其X1軸和Z1軸能被驅(qū)動地運動，第二磨削盤9借助其X2軸和Z2軸能被驅(qū)動地運動。另外，磨削芯軸座5、8中的每一個分別在其磨削芯軸單元上具有所謂的WK軸，WK軸實現(xiàn)了：在需要磨削的支承部位上磨削芯軸6在第一磨削芯軸座5上以及磨削芯軸在第二磨削芯軸座8分別帶有所屬的磨削盤的樞轉(zhuǎn)，以便以高精度磨削圓柱形的輪廓或者有針對性地制造出支承部位上不同于圓柱形的輪廓。磨削芯軸座5、8實現(xiàn)其借助引導(dǎo)件22的相應(yīng)的X運動和其借助相應(yīng)的引導(dǎo)件21的Z運動。第一磨削芯軸6在第一磨削芯軸座5上的樞轉(zhuǎn)軸WK1被稱為WK1，并且采用附圖標(biāo)記16.1。第二磨削盤9的磨削芯軸在第二磨削芯軸座8上的樞轉(zhuǎn)軸采用名稱WK2并且具有附圖標(biāo)記16.2。磨削芯軸座5、8的Z軸的驅(qū)動裝置針對第一磨削芯軸座借助Z1軸的驅(qū)動裝置14來實現(xiàn)，而針對第二磨削盤的Z2軸的驅(qū)動裝置15設(shè)置在第二磨削芯軸座8上。兩個驅(qū)動裝置14、16優(yōu)選設(shè)計為主-從驅(qū)動裝置。

在第二磨削芯軸座8上設(shè)置有縱向定位裝置19，縱向定位裝置被設(shè)置用于測量長度或者測定磨削位置，用以磨削曲軸10上的平坦面。

磨削機的所有軸運動能夠以受CNC控制的方式執(zhí)行。

磨削臺2處在機床1的前部中，在磨削臺上設(shè)置有具有針對其C1軸的驅(qū)動裝置12的工件芯軸座3。工件芯軸座3具有帶夾盤17的工件芯軸，夾盤除了夾緊顎板之外，還具有頂尖。夾緊顎板17在其夾緊位置中起平衡作用地貼靠在曲軸的端部軸頸10.3上。夾緊顎板17作用于曲軸10的端部分段10.3，頂尖嵌入設(shè)置在曲軸10的端部分段10.3的平坦側(cè)面中的定中心孔10.4中。工件芯軸座3就其定位而言優(yōu)選能夠以液壓的方式移動，這通過工件芯軸座3的工件芯軸上的雙箭頭來示出。通過這種移動能力，可行的是，尖端26(參見圖4)為了裝卸曲軸，而能夠在夾緊顎板17回縮之后，從曲軸10的定中心孔10.4中移出。

在磨削機的與工件芯軸座3相對置的側(cè)面上，布置有尾座4，尾座具有針對其C2軸的驅(qū)動裝置13。取代尾座也可以設(shè)置有按照工件芯軸座3類型的第二工件芯軸座。在本實施例中，尾座4類似于工件芯軸座3地成鏡像實施方式地構(gòu)造。尾座4同樣為了裝卸曲軸而優(yōu)選能夠以液壓方式移動，這通過尾座芯軸上的雙箭頭來示出。尾座4具有夾盤18，夾盤具有夾緊顎板和能夠一并驅(qū)動的定中心頂尖27，定中心頂尖嵌入布置在曲軸的端部分段的平坦側(cè)面上的定中心孔10.4中。在工件芯軸座3的夾盤17與尾座4的夾盤18之間夾緊曲軸10。

工件芯軸座3的驅(qū)動軸C1和尾座4的驅(qū)動軸C2作為相關(guān)聯(lián)的軸移動，使得C1軸和C2軸同步地受電CNC控制的方式驅(qū)動。基于曲軸在兩個曲軸端部上在夾緊狀態(tài)下同步的驅(qū)動，防止：曲軸在其長度上由于材料在彈性范圍內(nèi)的扭轉(zhuǎn)而“自身發(fā)生扭曲”。由此能夠確保：曲軸能夠以非常高的精度得到磨削。

由于曲軸10的長度相對較大，所以曲軸在多個、(在這里的情況下為四個)主軸承上借助后刀架11支撐，后刀架在自身方面固定在磨削臺2上，并且能夠以如下方式移動，使得后刀架移向相應(yīng)的主軸承10.1并且能夠當(dāng)在主軸承上對相應(yīng)的后刀架座進(jìn)行磨削之后，支撐主軸承。

當(dāng)曲軸10已被成套磨削完成并且應(yīng)當(dāng)從磨削機中拆出時，工件芯軸座3的夾盤17和尾座4的夾盤18在相應(yīng)的夾盤的頂尖26、27同時解除嵌入時，被收回。在這種情況下，曲軸靜置在所謂的、未示出的安放棱柱件上，安放棱柱同樣裝配在磨削臺2上并且作用于兩個主軸承10.1。這樣放置的曲軸則可以憑借相應(yīng)的抬升裝置從磨削機中取出。同樣將新的、還需要磨削的曲軸裝入磨削機中，方式為：將曲軸放置到安放棱柱件上，接著將該曲軸借助夾盤17和18夾緊在其相應(yīng)的端部區(qū)域中。

為了對CBN磨削盤7、9上經(jīng)過多個磨削過程出現(xiàn)的磨損加以補償以及再次在磨削盤上產(chǎn)生所希望的額定輪廓，在與磨損相關(guān)的間隔中，對磨削盤加以調(diào)校。為此，在磨削臺2上附加地布置具有金剛石輪的調(diào)校裝置20，憑借這種調(diào)校裝置能夠通過調(diào)校再度以μm精度產(chǎn)生磨削盤的幾何形狀。

附加布置在第二磨削芯軸座8上的長度測量裝置19具有開關(guān)測量頭。開關(guān)測量頭能夠利用磨削芯軸座8的X2軸和Z2軸的移動而被送入不同的測量位置中。憑借這種測量按鍵，對實際的長度規(guī)格例如在真正的磨削之前，就在坯件還有在成品曲軸進(jìn)行進(jìn)行測量。憑借這種測量裝置也能夠測量徑向位置。

為了在磨削期間還有在成品工件上能夠不間斷地測量當(dāng)前的直徑規(guī)格，設(shè)置在所謂的在線測量裝置。出于在圖1中概覽的原因，在線測量裝置在這里并未示出。在線測量裝置通常構(gòu)造在磨削芯軸座5、8上，其中，通常針對每個磨削芯軸和磨削盤設(shè)置一個在線測量裝置。測量裝置具有附加的CNC控制的軸，從而測量裝置能夠與帶有其磨削盤的磨削芯軸的運動無關(guān)地沿著Z軸運動。由此，可行的是，沿例如主軸承和銷軸承的縱向，在多個所希望的位置上獲得當(dāng)前直徑的測量值。測量值一方面需要在磨削過程期間對支承部位的圓錐度或球形度加以監(jiān)控，并且基于測量值來執(zhí)行對相應(yīng)磨削盤的磨削過程的相應(yīng)控制。在磨削期間，則可以在需要情況下執(zhí)行尺寸修正，使得仍實現(xiàn)經(jīng)磨削的額定輪廓。由此可行的是，即使對于大型曲軸，仍實現(xiàn)非常高的精度。測量裝置由此提供如下基礎(chǔ)，與具有附圖標(biāo)記16.1或16.2的樞轉(zhuǎn)軸WK1和WK2的附加驅(qū)動裝置相結(jié)合，也在磨削期間執(zhí)行修正，以便在相應(yīng)的支承部位上實現(xiàn)盡可能精確的所希望的殼面輪廓。

對曲軸的磨削在支承部位上以及也在中間部分上、在軸端部上借助具有CBN襯層的磨削盤來實現(xiàn)。優(yōu)選的是，為此使用以陶瓷方式成鍵的CBN，其在不間斷的磨削過程中，在已經(jīng)介紹的基于磨損的間隔中也可能要被調(diào)校。但針對特殊的磨削任務(wù)，也可以使用具有電鍍涂層CBN的磨削盤。

在圖2中，示出圖1的部分視圖，其中，磨削臺構(gòu)造放大示出，其示出具有C1軸的工件芯軸座以及其夾盤17以及具有C2軸的尾座4，其帶有所屬的夾盤18，其中，工件芯軸座3和尾座4將曲軸10保持夾緊在其夾盤17、18之間。夾緊以如下方式實現(xiàn)，工件芯軸座3、曲軸(也就是其主軸承10.1)以及尾座4的中軸線彼此精確排成直線。曲軸10在其軸頸10.3上的相應(yīng)的端部區(qū)域上以夾盤17、18的相應(yīng)的夾緊顎板17.1、18.1和頂尖26、27夾緊。在每兩個主軸承10.1之間布置有曲軸10的相應(yīng)的主軸承10.2。在表現(xiàn)為中心支承部位的主軸承10.1上，為了支撐曲軸10而移近后刀架11，并且移到中心支承部位10.1上，與之相嵌接。曲軸10在其中心端部上固定夾緊并且借助左側(cè)C1軸的驅(qū)動裝置還有右側(cè)的驅(qū)動裝置C2彼此同步地驅(qū)動。夾緊顎板17.1、18.1和定中心頂尖26、27以如下方式構(gòu)造，起平衡作用的夾緊顎板17.1、18.1滿足夾緊部位上的圓形運行誤差或造型精度，而不明顯對夾盤17、18中的定中心頂尖26、27產(chǎn)生影響。同樣可行的是，替代具有定中心頂尖26、27的夾盤17、18使用在中心起夾緊作用的夾盤。

在圖2中，示出用于磨削支承部位10.1、10.2的夾緊狀態(tài)。在磨削曲軸10的端部區(qū)域時，曲軸10在機器中的夾緊狀態(tài)必須改變，這在下面的圖中有所介紹，但給出的不是在中心對曲軸10的夾緊。由此可行的是，曲軸10的主軸承10.1還有銷軸承10.2還有端部區(qū)域10.3能夠在唯一一次夾緊中得到磨削。

在圖3中，以簡化圖示示出曲軸10，其中，所示出的磨削區(qū)域23、24、25，也就是在曲軸10上必須按照成套加工的方式加工的區(qū)域得到標(biāo)繪。這種圖示組合出相應(yīng)的磨削任務(wù)，具體而言，是指這種針對發(fā)動機的8缸曲軸或V型發(fā)動機的16缸曲軸的情況。在曲軸10上需要對主軸承10.1、銷軸承10.2以及帶有其呈軸頸10.3形式的端部區(qū)域的軸端部加以磨削，這在唯一的機器中以一次夾緊來實現(xiàn)，而無須在此期間裝卸曲軸10。主軸承10.1通過對應(yīng)主軸承的磨削區(qū)域23示出，銷軸承10.2通過針對銷軸承的磨削區(qū)域24示出，呈軸頸10.3行駛的圓柱形的端部區(qū)域通過針對軸頸的磨削區(qū)域25示出。此外，曲軸在右側(cè)上具有法蘭10.6，法蘭同樣也在其平坦側(cè)面上必須被磨削。此外，曲軸10在其端側(cè)的端部上具有定中心孔10.4，定中心孔設(shè)置用于嵌接相應(yīng)夾盤17、18的定中心頂尖26、27，并且定中心地接納曲軸10。

在通常的磨削任務(wù)中，首先對曲軸的主軸承10.1上的后刀架座進(jìn)行粗磨，使得磨削出圓形的、利落地磨削的后刀架座。在進(jìn)一步的過程中，對其他后刀架座彼此先后或者也在時間上并行地加以磨削，直至曲軸10連同貼靠的后刀架11在主軸承10.1上穩(wěn)定地在其長度上得到支撐。在進(jìn)一步的磨削過程中，銷軸承10.2和主軸承10.1得到粗磨，使得所有支承部位在其直徑、半徑過渡部和平坦側(cè)面上得到粗磨。在粗磨之后，將銷軸承、主軸承和軸端部最終磨削至成品尺寸。粗磨和精磨優(yōu)選憑借一個且為同一磨削盤7、9來實現(xiàn)。在對曲軸10的成套磨削中，之前介紹的方法以如下方式得到使用，正如其對于相應(yīng)曲軸的磨削在技術(shù)上有利而且合理的那樣，其中，磨削的順序與相應(yīng)的曲軸相關(guān)，并且完全可以改變。通常，在大型曲軸的情況下，可以不固定地限定和設(shè)置限定好的磨削順序，因為磨削的技術(shù)與磨削時就變得自由的應(yīng)力方面進(jìn)而與曲軸可能發(fā)生的變形相關(guān)的加工和表現(xiàn)密切相關(guān)。被視作確定磨削順序的其他影響的還有制成曲軸的材料。本身相同地預(yù)加工的、由不同材料構(gòu)成的或者已經(jīng)歷彼此不同程度的硬化處理的曲軸必須在顧及到其特性的情況下，在磨削過程方面部分不同地加工。對此的另一影響指標(biāo)是曲軸的固定頻率，其同樣可以影響或要求限定的磨削順序。

圖4示出圖2的放大圖示，其中，曲軸10僅部分示出。對于圖2作為補充地，在這里以放大圖示示出工件芯軸座3的夾盤17，具有其夾緊顎板17.1和定中心頂尖26以及尾座4的夾盤18，具有其夾緊顎板18.1和定中心頂尖27。定中心頂尖26、27被一并驅(qū)動地構(gòu)造，使得在夾緊顎板17.1回縮的情況下，曲軸仍總是定中心地借助定中心頂尖26、27來保持并且夾緊。示出兩個后刀架11。

在圖5中示出工件芯軸座方面的夾盤17，具有打開的夾緊顎板17.1，夾緊顎板是回縮的。回縮通過相應(yīng)在上方和下方示出的雙箭頭來標(biāo)示。夾盤17還具有定中心頂尖26，定中心頂尖在夾緊顎板回縮的情況下，仍然將曲軸10在其軸頸10.3上定中心地支撐或夾緊。后刀架11支撐在曲軸10的第一銷軸承10.2之后的從左邊看的第一主軸承10.1，其中，后刀架11布置在保持裝置上，保持裝置固定在磨削臺2上。

在夾緊顎板17.1處在所示的回縮位置中時，曲軸10的端部區(qū)域的軸頸10.3以及可能存在的平坦側(cè)面能夠被磨削。曲軸10在磨削左邊的端部區(qū)域時，還保持夾緊在尾座4(未示出)上的夾盤18中，使得除了驅(qū)動的、限定出C1軸的定中心頂尖26之外，尾座4的C2軸旋轉(zhuǎn)驅(qū)動曲軸10，用以磨削。當(dāng)然也可行的是，工件芯軸在磨削軸頸10.3期間不被一同驅(qū)動，使得于是存在靜止的頂尖。這根據(jù)相應(yīng)的磨削任務(wù)以及需要磨削的曲軸的相應(yīng)構(gòu)型而定。

在圖6中，以相對于圖4放大的圖示示出尾座4的構(gòu)造，具有其驅(qū)動裝置C2，處在曲軸10的右側(cè)軸頸10.3的夾緊狀態(tài)下。圖示原則上在結(jié)構(gòu)方面與工件芯軸座3的根據(jù)圖5的構(gòu)造相對應(yīng)，例外在于，夾盤18以其夾緊顎板18.1以及尾座4的定中心頂尖27在夾緊嵌接中作用于軸頸10.3。

在圖7中示出：呈軸頸形式的圓柱形的端部區(qū)域如何就磨削區(qū)域25而言，能夠利用磨削盤9得到磨削。尾座4的夾盤18在此就夾緊顎板18.1而言是回縮的，這通過相應(yīng)在上方和下方示出的雙箭頭來標(biāo)示。夾盤18的定中心頂尖27仍然與曲軸10的軸頸10.3的端側(cè)面中的定中心孔10.4相嵌接。在夾緊顎板18.1回縮時，圓柱形的端部區(qū)域呈曲軸10的軸頸的形式在磨削區(qū)域25中能夠借助磨削盤9來磨削，使得曲軸的磨削區(qū)域在直徑方面以及必要時也在法蘭10.6的現(xiàn)有的平坦側(cè)面上能夠得到磨削。在以磨削盤9第二次切入之后，磨削盤在軸頸的整個長度上“變形”，從而在成品部件上產(chǎn)生完整圓柱形的直徑。未示出的是曲軸10的左邊，具有布置在那里的工件芯軸座3，工件芯軸座的夾盤17僅須保持夾緊曲軸10，使得工件芯軸座3的C1軸驅(qū)動裝置旋轉(zhuǎn)驅(qū)動曲軸10，用以磨削。適當(dāng)?shù)氖牵沧?上的定中心頂尖27在加工期間同樣被驅(qū)動，使得在尾座方面存在一同運行的頂尖。但也可行的是，尾座芯軸在這部分磨削期間未被驅(qū)動，使得存在靜止的或簡單隨轉(zhuǎn)的頂尖。

在圖8中示出與圖7相對應(yīng)的圖示，但區(qū)別在于，在曲軸10的端部上不磨削圓柱形的分段，而是磨削具有相連的處于端側(cè)的錐形38的圓柱形分段。磨削盤9的樞轉(zhuǎn)在此借助WK樞轉(zhuǎn)軸來實現(xiàn)，在這種情況下，借助WK2樞轉(zhuǎn)軸16.2來實現(xiàn)。在磨削錐形38時，磨削盤9沿錐形38的母線移動，也就是X2軸和Z2軸以內(nèi)插的方式受到控制，使得磨削盤9與X軸和Z軸的運動疊加相對應(yīng)地移動。

在圖9中，示出另一實施例，即大型曲軸也能夠在其端側(cè)的圓柱形軸頸10.3的端側(cè)面上得到成套加工的方式。原理構(gòu)造與圖7中示出的相同，其中，尾座4連同其具有夾緊顎板18.1和定中心頂尖27的夾盤18一同從與曲軸10的嵌接中回縮，這通過尾座4上加粗的雙箭頭來標(biāo)示。為了如在圖9中所示那樣，使磨削盤9能夠磨削軸頸10.3的端側(cè)面，尾座4必須以如下程度回縮，實現(xiàn)在夾盤18與曲軸10的軸頸10.3的具有定中心孔10.4的端側(cè)面之間足夠大的間距。為了磨削端側(cè)面，移近附加的后刀架11，所述后刀架貼靠在軸頸10.3上，使得軸頸10.3能夠在曲軸10上與中軸線不發(fā)生偏差地得到磨削。磨削盤9在平面磨削時，在此從軸頸10.3的外圓周移動到曲軸的沿其X2軸的中軸線。磨削去除的量借助磨削盤9在Z2軸上的移位來實現(xiàn)。在根據(jù)圖9示出的工作方式中，則可行的是，曲軸10的成套加工也一并包括曲軸的端部軸頸10.3的端側(cè)面。在工件芯軸座3上，夾盤17在夾緊顎板17.1方面以及定中心頂尖26方面都與左側(cè)的軸頸嵌接，使得工件芯軸座3的C1軸驅(qū)動裝置旋轉(zhuǎn)驅(qū)動曲軸10，用以磨削。

在圖10中示意示出的是：在支承部位上，通過運動的內(nèi)插(也就是X軸和Z軸的驅(qū)動裝置)在磨削時借助磨削盤7、9“復(fù)制”實際的支承部位的過渡半徑的方式。磨削盤7、9沿需要磨削的過渡半徑的運動通過在磨削盤7、9下方的區(qū)域中的兩個箭頭來給出。通過這種方法，可行的是，憑借一個且為同一CBN磨削盤能夠磨削出具有不同“角部半徑”的支承部位。

憑借一個且為同一磨削盤7、9也可以磨削出對實際的支承部位限定邊界的平坦側(cè)面28。在此，另外可能需要的是，在磨削平坦側(cè)面28的情況下，其中，平坦側(cè)面垂直于支承部位的縱軸線進(jìn)而垂直于曲軸10地取向，磨削盤7、9繞其WK樞轉(zhuǎn)軸16.1或16.2容易地樞轉(zhuǎn)，使得平坦側(cè)面28能夠可靠地以其每個相對于支承部的縱軸線所希望的角度加以磨削。

這種方法或用于執(zhí)行方法的磨削機也能夠用在曲軸的端部區(qū)域上的直徑過渡部相應(yīng)造型的情況下。

在圖11中示出的是，憑借繞磨削盤7、9的WK1軸或WK2軸的附加運動，例如能夠在支承部位上產(chǎn)生球形輪廓的方式，而無須對磨削盤在其殼面上在凹部進(jìn)行調(diào)校。對應(yīng)WK1樞轉(zhuǎn)軸和WK2樞轉(zhuǎn)軸的附加驅(qū)動裝置的優(yōu)點主要也在于，憑借磨削盤的外部殼面的圓柱形構(gòu)造(也說成“平坦的”殼面)通過例如磨削盤7、9繞其相應(yīng)的WK軸的周期樞轉(zhuǎn)，能夠產(chǎn)生球形形狀。這簡化了調(diào)校過程，并且這也提高了根據(jù)本發(fā)明的磨削機針對各種在支承部位上或在端部區(qū)域上所希望的輪廓的使用靈活性，要么不同于圓柱形的輪廓，要么進(jìn)行修正，用以實現(xiàn)高圓柱形程度的圓柱形輪廓。憑借這種結(jié)構(gòu)，可行的是，憑借同一磨削盤在銷軸承10.2或主軸承10.1上磨削出不同的球形程度。

在圖11中的左邊部分中，示出磨削盤7、9沿其X1軸或X2軸垂直的輸送，具體而言，是按照所謂的橫磨的方式。對于大型曲軸的情況而言，也如在圖11中稍微示出那樣，磨削盤7、9的寬度小于支承部在對支承部限定邊界的側(cè)向平坦面之間的長度。通常，純圓柱形的支承面因此以如下方式得到磨削，首先在分多個彼此挨著的刺入式磨削過程的粗磨中實現(xiàn)粗磨輪廓。在粗磨之后保留的、對應(yīng)精磨的小的過盈量則通過側(cè)向牽引(這也保持對表面的平滑打磨)在支承部的長度上磨去。

當(dāng)磨削盤7、9的寬度小于支承部位的長度時，可行的是，憑借根據(jù)本發(fā)明的方法和根據(jù)本發(fā)明的磨削機，實現(xiàn)了繞WK1軸或WK2軸的樞轉(zhuǎn)運動，使得如在圖中右邊所示那樣，產(chǎn)生具有球形輪廓的支承部位。當(dāng)磨削盤繞其WK1軸或WK2軸朝右樞轉(zhuǎn)時，虛線標(biāo)繪的輪廓是磨削盤7、9能夠樞轉(zhuǎn)達(dá)到的最大輪廓，不算實現(xiàn)磨削的平坦側(cè)面。在制造球形的支承部位時，通過磨削盤繞WK軸所需的樞轉(zhuǎn)，可以預(yù)期在從實際的支承部位向平坦側(cè)面的過渡半徑上可能存在輕微的走形，其中，這種走形處在容許的公差范圍內(nèi)，因為支承部位輪廓的球形程度本來僅設(shè)計在微米范圍內(nèi)。

非造型的磨削盤的優(yōu)點也恰好在于，磨削盤7、9的所謂的平坦的殼面要么為了產(chǎn)生支承面的球形輪廓，要么在曲軸的軸端部上產(chǎn)生圓柱形的支承部位或圓柱形的軸頸而能夠毫無問題地使用。

在圖12中示出測量裝置30，測量裝置能夠樞轉(zhuǎn)地布置在磨削芯軸座5、8上。測量裝置30在樞轉(zhuǎn)曲線33上憑借液壓缸32，為了裝卸曲軸10從磨削機中樞轉(zhuǎn)到磨削盤以外不受妨礙的位置中。樞轉(zhuǎn)曲線33作為虛線示出。測量裝置30能夠用于主軸承位10.1還能夠用于銷軸承位10.2，并且在其前端部上具有測量棱柱件31，測量棱柱件能夠樞轉(zhuǎn)到支承部位

10.1/10.2。通過測量裝置30沿側(cè)向能夠樞轉(zhuǎn)到相應(yīng)的支承部位10.1或10.2的方式，能夠在利用磨削盤7、9進(jìn)行磨削期間執(zhí)行對支承部位上相應(yīng)直徑的測量。因為在大型曲軸的情況下，磨削盤7、9的寬度小于相應(yīng)支承部位的長度，磨削盤必須為了磨削而被送入沿其Z方向不同的磨削位置中。為了獲得需要磨削的支承部位的高精度，其中，高精度應(yīng)當(dāng)也包括對不同于圓柱形外輪廓的輪廓的測量，則根據(jù)本發(fā)明設(shè)置為：測量裝置30借助附加的自己的CNC控制的軸能夠沿一方向運動并且在多個不同的位置上能夠貼靠到支承部位上，支承部位平行于曲軸縱軸線地延伸。憑借現(xiàn)有的測量裝置，也可以執(zhí)行在支承部位上的滯后測量。

當(dāng)不利用磨削盤7、9磨削時，例如在裝卸時，則測量裝置從磨削盤7、9的作業(yè)區(qū)域中樞轉(zhuǎn)出來。曲軸10在測量是總是保持夾緊在機器中。

在圖13中根據(jù)另一實施例示出：冷卻噴嘴35在磨削偏心繞轉(zhuǎn)的銷軸承時一并引導(dǎo)的方式，其距磨削盤嵌接部位的間距大致保持相同。在圖13A中示出的是，磨削盤7、9沿其轉(zhuǎn)動方向34以及沿其進(jìn)給方向X與銷軸承軸頸10.2發(fā)生嵌接的方式。曲軸10的旋轉(zhuǎn)通過在分圖A的右邊給出的虛線箭頭示出。實線的彎曲的雙箭頭36示出冷卻噴嘴35以其自身的CNC運動軸線的運動。主軸承10.1在這里未被磨削。圖13示出曲軸10相對于圖13A轉(zhuǎn)過90°的方式，其中，磨削盤7、9通過其沿X軸的運動而跟隨沖程軸頸10.2。按照相同方式通過沿CNC冷卻噴嘴軸線的運動一并引導(dǎo)的是冷卻噴嘴35。在圖13C中，沖程軸頸10.2的運動相對于圖13A轉(zhuǎn)過180°地示出，其中，在這里也可見的是，冷卻噴嘴35距銷軸承10.2上的磨削盤7、9的直接磨削接合部位具有幾乎相同的間距。并且最后在圖13D中示出如下情況，其中，曲軸相對于根據(jù)圖13A1的初始點轉(zhuǎn)過270°，其中，冷卻噴嘴35同樣一并引導(dǎo)并且具有距磨削接合部位大致相同的間距。磨削盤7、9以所謂的往復(fù)擺動行程磨削來執(zhí)行磨削運動，其中，借助CNC冷卻噴嘴軸一并引導(dǎo)的冷卻噴嘴35保證了磨削盤7、9在需要磨削的沖程軸頸10.2上的磨削接合部位上可靠而且最佳的冷卻。

當(dāng)正如在圖14中所示那樣，對曲軸10的主軸承10.1進(jìn)行磨削時，當(dāng)然不需要的是，激活CNC冷卻噴嘴軸。而是可以將冷卻噴嘴35固定布置，使得在曲軸10相應(yīng)旋轉(zhuǎn)時，冷卻噴嘴35仍然距磨削盤7、9在主軸承軸頸10.1上的磨削接合部位具有恒定的間距。同樣地，磨削盤的轉(zhuǎn)動方向34及其沿X軸的進(jìn)給得到標(biāo)繪。

憑借根據(jù)本發(fā)明的磨削機，則實現(xiàn)了在對不同構(gòu)造、不同材料以及不同要求的大型曲軸進(jìn)行磨削技術(shù)加工時，很高的靈活性，具體而言保持了很高的加工質(zhì)量。

附圖標(biāo)記列表

1 機床

2 磨削臺

3 具有C1軸的第一工件芯軸座

4 尾座/具有C2軸的第二工件芯軸座

5 第一磨削芯軸座

6 磨削芯軸

7 第一磨削盤

8 第二磨削芯軸座

8.1 磨削芯軸

9 第二磨削盤

10 曲軸

10.1 主軸承

10.2 銷軸承

10.3 端部軸頸

10.4 定中心孔

10.5 側(cè)壁

10.6 法蘭

11 后刀架

12 C1軸驅(qū)動裝置

13 C2軸驅(qū)動裝置

14 Z1軸驅(qū)動裝置

15 Z2軸驅(qū)動裝置

16.1 WK1樞轉(zhuǎn)軸

16.2 WK2樞轉(zhuǎn)軸

17 工件芯軸座的夾盤

17.1 夾緊顎板

18 尾座的夾盤

18.1 夾緊顎板

19 長度測量裝置

20 調(diào)校裝置

21 Z軸引導(dǎo)件

22 X軸引導(dǎo)件

23 主軸承的磨削區(qū)域

24 銷軸承的磨削區(qū)域

25 端部軸頸的磨削區(qū)域

26 工件芯軸座的定中心頂尖

27 芯軸尾座的定中心頂尖

28 主軸承/銷軸承的平坦側(cè)面

29 支承部位的球形輪廓

30 測量裝置

31 測量棱柱件

32 液壓缸

33 樞轉(zhuǎn)曲線

34 磨削盤的轉(zhuǎn)動方向

35 冷卻噴嘴

36 冷卻噴嘴的運動

37 曲軸的轉(zhuǎn)動方向

38 錐形