[发明专利]用于精加工具有曲轴或凸轮轴的形式的工件的装置和系统

说明书

技术领域

本发明涉及一种用于精加工具有曲轴或凸轮轴的形式的工件的装置，所述装置具有工件夹具和旋转驱动装置，所述旋转驱动装置用于使工件围绕工件的工件轴线旋转，所述装置具有用于加工与工件轴线同心的主轴承的第一精加工刀具并具有用于加工在径向上从工件轴线偏移的辅助轴承的第二精加工刀具。

背景技术

DE4423422A1公开了一种用于外精密加工旋转对称体的方法，其中旋转对称体旋转地运动，精加工刀具在与旋转轴线平行的方向上摆动运动，并且精加工刀具的摆动运动叠加在与旋转轴线平行的方向上的另一运动上。

这种方法也以关键词“采用叠加行程的精加工”为人所知，并其优点在于可以以偏离圆柱体的外表面的方式调整经精加工的工件面的外形。以此方式，例如可以产生轻微球形的曲轴支承面。

但由DE4423422A1公开方法的缺点在于，为建立具有特定几何形状的曲轴或凸轮轴的精加工装置需要相当高的装备费用。与这种工件的相关的精加工尺寸特别地是所要加工的主轴承和辅助轴承的直径和支座宽度、轴承彼此相对的轴向平行间隔以及辅助轴承向工件轴线的偏移。

在发动机制造中存在以下研制，该研制将具有不同气缸数量的不同发动机的重要尺寸统一，并例如按照与发动机的中心距(气缸轴线之间的距离)与气缸的数量无关的方式相同地选取并还尽可能地使用相同的主轴承直径和支座宽度。

在争取经济地制造大量的不同发动机方面，期望也可以利用尽可能少的开支进行曲轴的主轴承和连杆轴承以及凸轮轴的主轴承和凸轮面的精加工。

发明内容

鉴于此，本发明的目的在于提供一种用于精加工曲轴或凸轮轴的装置，利用这种装置可以降低用于制造不同几何形状的曲轴或凸轮轴的装备开支。

依据本发明实现了上述目的，即设置有至少一个刀具驱动装置，以用于产生仅第一精加工刀具或仅第二精加工刀具的与工件轴线平行的方向上的摆动运动。

依据本发明，第一精加工刀具和第二精加工刀具在与工件轴线平行的方向上的运动保持解耦。例如设置有刀具驱动装置，该刀具驱动装置仅使用于加工主轴承或用于加工一组主轴承的一组第一精加工刀具以平行于工件轴线的方式运动。或者或另外，设置有具有刀具驱动装置，该刀具驱动装置在与工件轴线平行的方向上仅驱动用于加工辅助轴承(也就是连杆轴承或凸轮面)或用于加工一组辅助轴承的一组第二精加工刀具。

依据本发明的第一精加工刀具和第二精加工刀具的运动的解耦可以使具有彼此不同的主轴承宽度和/或连杆轴承宽度的不同曲轴或具有彼此不同主轴承宽度和/或凸轮面宽度的不同凸轮轴受到灵活加工。在本发明的范围内，可以在所要加工的最小轴承宽度方面选取与刀具驱动装置连接的精加工刀具，并通过用于提供与工件轴线平行的摆动行程的刀具驱动装置，利用这种精加工刀具加工更大尺寸的轴承宽度。

优选地，沿工件轴线观察时，第一精加工刀具和第二精加工刀具彼此交替地设置，从而可以在相同的装备中(也就是保持在同一工件夹具上；优选地在工件夹具的固定位置上)精加工工件的主轴承和辅助轴承。

在本发明的特别优选的实施方式中，设置有工件驱动装置，以用于产生工件的与工件轴线平行的方向上的摆动运动。在与至少一个工件驱动装置结合的情况下，可以为至少一组精加工刀具(例如用于加工主轴承的第一精加工刀具)提供叠加行程。对于另一组精加工刀具(例如用于加工辅助轴承的没有设置单独的刀具驱动装置的第二精加工刀具)，工件驱动装置可以产生工件的与工件轴线平行方向上的简单摆动运动(没有叠加行程)。

优选地，工件驱动装置被设计成用于比刀具驱动装置产生更高的摆动频率和/或更小的摆动行程。在这种情况下，有利地，刀具夹具和工件形成与精加工刀具相比相对刚性的组件，其比精加工刀具更适用于高动态的驱动。

在特别优选的实施方式中，设置有用于产生第一精加工刀具的与工件轴线平行的方向上的摆动运动的第一刀具驱动装置，且还设置有用于产生第二精加工刀具的与工件轴线平行的方向上的摆动运动的第二刀具驱动装置，第二精加工刀具的摆动运动与第一精加工刀具的摆动运动无关。由此，可以既使第一精加工刀具或一组第一精加工刀具以及第二精加工刀具或一组第二精加工刀具彼此无关地以平行于工件轴线的方式来回运动。

在使用第一刀具驱动装置和第二刀具驱动装置的情况下，可以取消用于产生工件的与工件轴线平行的方向上的摆动运动的工件驱动装置。在这种情况下，仅通过两个刀具驱动装置来提供精加工刀具的摆动运动。