[发明专利]用于加工曲轴的机器

说明书

技术领域

本发明涉及曲轴制造的领域。

背景技术

在运载工具部件的领域中，经常寻求减轻部件的重量，例如以便减少燃料消耗。例如，有时在曲轴中制造减重孔。这些孔能够通过对曲轴的不同区域进行钻孔来制造。

图1示出曲轴100的示例，其具有凸缘侧101和滑轮侧102，并且具有主轴颈103、曲柄销轴颈104以及配重部105。曲柄销轴颈能够根据发动机的类型以不同方式分布。例如，图2A示出180°布局，图2B示出120°布局，而图2C示出90°布局。

图3示意性地图示曲轴的减重孔107中的一个减重孔的特写，曲轴已被钻孔，以便从曲柄销104移除内部材料，并且因此以便减小曲轴的重量。然而，减重孔107的位置和方向是重要的，例如，考虑到特别是在临界点处，例如在靠近润滑孔106的区域中，它们可能导致断裂的较高风险。因此，减重孔107的位置和取向需要仔细计算。因此，如图4中示意性所示，曲轴能够具有沿不同方向伸延的多个减重孔107。这种类型的多个孔的加工需要下述机器：该机器允许用于加工的元件相对于加工工具被合适地定位，并且允许加工工具接近待被加工的区域而不遇到任何障碍。例如，必须将曲轴定位成使得待钻出的孔的方向与相应的加工心轴的方向一致。

用于加工曲轴的许多种机器在现有技术中是已知的。在这些机器中，曲轴通常通过其端部由被设置用于使该曲轴旋转的装置保持，例如参见US-6203478-B1、EP-0397049-A2和DE-19749939-A1。尽管这些装置或这些装置的零件有时被设置成允许基本上平行于曲轴的纵向轴线的某些轴向位移，如在DE-19749939-A2的情况下，但曲轴保持通过其端部被支撑，并且与曲轴的端部相互作用的元件因此能够致使尤其是从某些角度难以接近曲轴的某些部分。

发明内容

本发明的第一方面涉及一种用于加工曲轴的机器，例如，用于在曲轴中制造减重孔的和/或用于曲轴加工的其它阶段比如凸缘和轴的加工的机器。该机器包括：

支撑件，该支撑件支撑至少一个曲轴(例如，呈塔的形状或类似形状的支撑件)；

至少一个致动器，例如心轴，以便致动用于加工曲轴的加工工具(例如，用于在曲轴中制造减重孔；在本发明的一些实施方式中，致动器或多个致动器能够被设置在一种支架中，能够沿多个轴移动，如常规的那样；在本发明的一些实施方式中，致动器能够设置有用于钻出直径大于10毫米、15毫米、20毫米或25毫米的减重孔的工具)；

支撑件被构造成通过至少两个夹紧装置保持所述至少一个曲轴，该至少两个夹紧装置被构造成与各曲轴主轴颈相对应地固定曲轴。通过曲轴的主轴颈中的两个或更多个主轴颈夹紧曲轴提供牢固的夹紧，这是有利的，因为它允许承受主要作用力。该减重孔能够具有相当大的尺寸，例如，具有大于10毫米、15毫米、20毫米或25毫米的直径，这意味着其钻孔可能需要高的应力水平。牢固且坚固的夹紧可能是必要的。每个曲轴的夹紧装置的数量能够取决于曲轴的尺寸。

该支撑件相对于竖直轴线转动，以使得能够修改在曲轴的纵向轴线(穿过其主轴颈)与致动器和/或用于制造减重孔的相应工具之间的攻角。

该支撑件设置有能够在缩回位置与致动位置之间移动的转动机构，在缩回位置中，该转动机构不与曲轴相互作用，在致动位置中，该转动机构与曲轴相互作用，例如与曲轴的一端相互作用，以使曲轴相对于所述纵向轴线转动。以此方式，支撑件能够被转动，以修改工具与曲轴的纵向轴线之间的攻角，并且使曲轴绕其纵向轴线转动，以便将孔定位在合适的位置中，而不需要转动致动器，如在许多加工工具中常见的，致动器能够沿遵循X轴、Y轴和Z轴在三个正交方向上移动。而且，由于转动机构能够在其缩回位置与其致动位置之间移动，因此转动机构能够被缩回，以便不对工具接近曲轴产生阻碍。此外，考虑到曲轴的两端能够保持可自由地接近，也能够加工曲轴的凸缘和轴，而转动机构不会是该功能的障碍。

有时在粗糙和倾斜的表面上制造减重孔，这可能需要表面预加工的提前操作。该机器能够设置有工具存储装置和自动系统，用于改变工具致动器上、例如心轴上的工具，以关注所述提前的预加工操作和/或钻出不同尺寸的孔。