[发明专利]用于加工曲轴端部的机床及方法

说明书

发明领域

本发明包括在机床的技术领域中，并且特别是，其涉及用于加工曲轴（例如加工汽车的曲轴）的机床。

背景技术

例如小客车等的汽车的曲轴的端部，通常在为进行相应的操作（operations）而进行特别设计的机床中进行加工。例如，可以将曲轴布置在位于两个加工模块之间的工作站中（可以将每个加工模块配置成同时加工多个曲轴，通常对每个曲轴使用一个刀具，例如，使用多轴头），使得第一加工模块加工曲轴的一端（或者几个曲轴的一端），另一个加工模块同时加工该曲轴（或者那些曲轴）的另一端。

为了获得高产率和有效使用机床，希望两个加工模块都能以高性能工作，并在操作之间具有最小的停工期。WO-A-2009/103825描述了怎样在用于加工曲轴的机床中在操作之间减小停工期的例子。

如在WO-A-2009/103825中所述,曲轴通常具有两个不同的端部，第一端（此后将被称为“法兰端”）及第二端（此后将被称为“轴头端”）。两端需要不同的加工操作，通常加工其中一端比加工相对端需要更多的时间，如在WO-A-2009/103825中所解释的，通常加工法兰端比加工轴头端需要更多的加工时间。在本申请文件中，术语“法兰端”和“轴头端”不能以限制的方式进行解释，它们似乎是指曲轴的具体设计，但相反，其实它们是以广义的方式被用于区分需要不同加工操作的曲轴的两端。

WO-A-2009/103825的方案是基于使用两个工作站，在其中一个工作站中，曲轴被以相对于另一个工作站的曲轴相反的方式布置（即，旋转180度）。在一个所述实施例中，这些工作站位于两个加工模块底板或导向装置之间，加工模块在各自的底板或导向装置上移动。从而，第一加工模块能加工第一工作站的曲轴的法兰端，然后横向移动到第二工作站,在第二工作站加工曲轴的轴头端。以相反的方式，第二加工模块以在第一工作站加工曲轴的轴头端开始，然后移动到第二工作站加工位于第二工作站的曲轴的法兰端。因此，如果加工法兰端需要时间X，加工轴头端需要时间Y（其可以数倍地显著小于X，例如，为X的四分之一），第一加工模块在大约X+Y（未计算移动时间等）的时间后能完成两个工作站的加工工作，第二加工模块在大约Y+X的时间后能完成两个工作站的加工工作。换句话说，循环时间大约是X+Y（未计算由于装卸引起的移动、延迟等），在该时间期间，两个加工模块都能全性能工作，不需要其中任何一个加工模块长时间等待另一个加工模块完成加工操作。从而机床能获得的非常短的循环时间和良好的利用。

但是，虽然从许多方面来看，WO-A-2009/103825中所述的机床和方法能令人满意地操作，其仍存在一些局限。例如，可能难以从同一个装卸点或工作站对两个工作站进行装卸；另一个可能的局限是，在其中一个加工模块中出现故障时，这种机床不允许加工曲轴的两个端部。另一个可能的限制是，不使用额外的加工模块或改变刀具头，就可能难于进行某些加工操作，这些加工操作需要在刀具头和曲轴之间具有确定的工作角（例如，键槽或减重孔的加工）。

发明内容

本发明的第一个方面涉及一种用于加工曲轴端部的机床，包括：

第一加工模块，其被配置成用于同时加工至少两个曲轴（即，第一加工模块可以包括，例如，两个主轴或多个主轴头，其具有各自的刀具，用于同时加工两个或多个曲轴或，更具体地，加工所述曲轴中的每个曲轴的一端）；

第二加工模块，其被配置成用于同时加工至少两个曲轴（即，第二加工模块可以包括，例如，两个主轴或多个主轴头，其具有各自的刀具，用于同时加工两个或多个曲轴或，更具体地，加工所述曲轴中的每个曲轴的一端），第一加工模块和第二加工模块可以是相同的，并被布置成彼此面对）；和

用于支撑曲轴的支撑结构，所述支撑结构包括至少四个用于加工曲轴的曲轴固定位置，所述支撑结构位于第一加工模块和第二加工模块之间，使得当第二加工模块加工多个曲轴的第二端时，同时第一加工模块可以加工多个曲轴的第一端（这并不意味着两个加工模块总是在同一曲轴上工作；假定其中一个加工模块在轴头端上工作而另一个加工模块在法兰端工作，一个加工模块在另一个加工模块之前完成加工，然后开始加工其他的曲轴，或多或少类似于WO-A-2009/103825中所述的机床中所用的方式）。

根据本发明，所述至少四个固定位置被布置成两列，每列包括位于不同高度的固定位置中的至少两个固定位置，用于将待加工的曲轴放置成两列。每列包括布置在不同高度的至少两个曲轴。从而，每个加工模块可以先加工所述两列固定位置中其中一列中的每个曲轴的一端，然后加工另一列固定位置中的每个曲轴的一端。