[0001] 本发明的出发点是于在先德国专利申请文件10 2011 076 809.2中所介绍的、用以对曲轴的锻造或铸造而成的坯件的未经加工的轴颈和平面轴肩进行完整加工的方法。根据该在先提案，对曲轴从坯件出发的加工方案通过将车削、粗磨以及精磨的过程新式地划分到曲轴的各个区域上而得以改善。详细来讲，在此这样规定：

[0002] a)首先通过车削对分配给中心轴颈的平面轴肩进行加工，

[0003] b)接下来，对不包括其平面轴肩的中心轴颈以及包括其平面轴肩的连杆轴颈进行粗磨，并且接下来

[0004] c)之后将中心轴颈以及连杆轴颈精磨至最终尺寸。

[0005] 由此，首先获得了如下优点：在步骤b之后保留的加工余量比对于常用的对轴颈和平面轴肩的最终磨削所需的加工余量更小。因此，接下来的最终磨削更快地进行并且相比于常用规程，以对于磨削轮更小的磨损来进行，据此，中心轴颈处的平面轴肩在任何情况下都必须经历粗磨。

[0006] 根据在先德国专利申请文件10 2011 076 809.2已经公知的是：当对中心轴颈处的较大平面轴肩进行加工时，迄今常用的粗磨可以被车削过程替代。相对照地认为：迄今常用的粗磨当对在侧向上围绕连杆轴颈的位于曲轴环部的平面轴肩进行加工时，在粗磨时必须保留。在此情况下，明显看出完成如下的车削机械的难度，凭借该车削机械要能够在曲轴旋转时经济而精确地通过车削对曲轴的偏心运动的区域进行加工。此外，连杆轴颈处的平面轴肩明显小于中心轴颈处的平面轴肩。因此，保留常用的规程：以磨削轮的较宽侧对连杆轴颈的平面轴肩进行粗磨，凭借该粗磨同样对连杆轴颈自身以及必要时还有底切部进行加工。

[0007] 但其中，存在如下意愿：对在先申请中提出的方法以及所属生产线进一步加以改进。

[0027] 图1示出曲轴1的一个部段。示出了带有分配给其的环部(Wange)3的两个中心轴颈2，连杆轴颈4沿轴向在侧边处于环部3之间。轴颈2具有共同的中心纵轴线5，曲轴1绕该中心纵轴线5旋转运行，并且连杆轴颈4具有几何轴线6。在左边的轴颈2旁边还设置有法兰10，法兰10通过平面轴肩8过渡为轴颈2。平面轴肩9以类似方式位于连杆轴颈
4和与其相邻的环部3之间。平面轴肩9一定程度上在环部的彼此相向的其余侧面上形成底部。因此，在所述侧面的于图1中可见的下部区域中可以看到平面轴肩的9的呈圆形走向的倒圆的梯级7，该梯级7在环部3的上部区域过渡为环部3的周边型廓。

[0028] 图2还进一步在连杆轴颈4的区域中示出平面轴肩9的构造方案。在此，示出穿过连杆轴颈4的几何轴线6而置的部分剖面，该部分剖面大致在图1的细节A的区域中剖过连杆轴颈4及其相邻环部3的边缘型廓地走向。在图2中以阴影示出的面对应的是车削加工后的型廓。该型廓自两侧的平面轴肩9的平坦型廓出发经过底切部11过渡为圆柱形的外周型廓12，该外周型廓12在车削后还通过磨削被继续加工为最终的运行面12a。以虚线在图2中标绘出原始型廓13，连杆轴颈4和平面轴肩9在车削前具有该原始型廓13。由此，本发明致力于通过车削加工由原始型廓13加工成经车削的型廓，该经车削的型廓在图2中通过经车削的平面轴肩9以及在特定的构造方案中也通过底切部11来限定边界。

[0029] 适合于此的曲轴车削机械在图3中以纵剖面示出。用于描述该机械的几何基准线是在图1中垂直于图页平面走向的旋转与夹紧轴线22，该轴线通过车削驱动与夹紧装置来确定，该车削驱动与夹紧装置在图1中未示出并且通常可以由工件头架(Werkstück-Spindelstock)和尾架(Reitstock)构成。旋转与夹紧轴线22通常水平地走向；该旋转与夹紧轴线22在曲轴1被夹紧的情况下等同于中心纵轴线5。同样水平取向的机座21在水平的运行轨23上承载有基础滑座24，基础滑座24在运行中水平地而且平行于旋转与夹紧轴线22地推移。以20标示该推移方向；根据在机床技术中常见的实际情况，这指的是Z轴。据此，Z轴垂直于图1的图页平面地走向并且以倾斜的箭头做出提示。基础滑座24例如可以通过齿杆驱动装置25来回运动。

[0030] 在基础滑座24上装设有水平地而且与旋转与夹紧轴线22相垂直地走向的滑动引导件27，中间滑座26在该滑动引导件27上被驱动并且被受控地滑导。中间滑座26的运行方向以一双方向箭头32来标示，即用有实际经验的人的话来讲为X方向。中间滑座26通过第一曲轴传动件28来驱动，第一曲轴传动件28通过底部部件31支承在基础滑座24上。第一曲轴传动件28由以马达驱动的偏心盘29和铰接在该偏心盘29上的推移连杆30构成，推移连杆30在其那方面铰接在中间滑座26上。推移连杆30通过曲轴轴颈47铰接在偏心盘29上。通过将曲轴轴颈47以沿径向可位移的方式安装在偏心盘29上，则中间滑座26的作业行程可以简单地扩大或缩小。

[0031] 中间滑座26还承载有朝上延伸的立式框架33，在立式框架33上，借助沿铅垂方向的滑动引导件34使刀具滑座35得到驱动并且受控地滑动。刀具滑座35的运行方向被以双箭头36(对应Y轴)标示。刀具滑座35的驱动通过第二曲轴传动件37来进行，第二曲轴传动件37又由驱动马达、偏心盘38以及通过曲轴轴颈49铰接在偏心盘38上的推移连杆39来构成，推移连杆39在其那方面铰接在刀具滑座35上。通过曲轴轴颈49在偏心盘38上的径向位移，刀具滑座35的作业行程也可以得到扩大或缩小。车削刀具14夹紧在刀具滑座35上，车削刀具14在图1中已经朝向被夹紧的曲轴1的连杆轴颈4地取向。

[0032] 机座21在侧向上除了基础滑座24外还承载了工件台44，工件台44承载了已提及的车削驱动与夹紧装置的底部部件45。在所介绍的实施例中，旋转与夹紧轴线22在运行中是固定的；也就是说在车削运行中，被夹紧的曲轴1仅经历车削运动，而绝不经历直线运动。但这并不排除：对于由头架和尾架构成的车削驱动与夹紧装置而言，所述单元可以朝向旋转与夹紧轴线22的方向在底部部件45上被直线地推移，如其为了夹紧曲轴1以及为了与不同的曲轴长度相匹配所需要的那样。车削机械的整个在图3中在车削驱动与夹紧装置的右边而置的部分是自身闭合的完整结构单元，该结构单元仅用于使车削刀具14受控的运动。该结构单元也可以被称为车削架(Drehstock)，并且例如可以将多个车削架分配给一个车削驱动与夹紧装置，参见图6。以一定的方式在两个结构组件之间的边界上设置有盖件46，由此不会有车削屑到达水平的滑动引导件27。

[0033] 迄今所介绍的曲轴车削机械以如下过程作业：通过使基础滑座24在运行轨23上推移，携带确定的车削刀具14的刀具载体40进给到其上应当被车削出平面轴肩9的两个环部3之间的空隙前。在其中心轴颈2处被夹紧的曲轴1通过车削驱动与夹紧装置而进行切削，由此，曲轴1在中心绕着旋转与夹紧轴线22旋转，参见方向箭头41。因而，连杆轴颈4在绕着旋转与夹紧轴线22的圆形轨迹上运动。于是，第二曲轴传动件37被激活，其中，偏心盘38绕其转动轴线50旋转(对此参见方向箭头43)并且使刀具载体40连同车削刀具14一起沿铅垂方向36上下运动。在此，车削刀具14的直线运动以如下方式与连杆轴颈
4的绕转运动相协调：车削刀具14的主刃处在连杆轴颈4的几何轴线6的高度上。车削刀具14连续地沿竖向跟随连杆轴颈4。该过程在图4中以挑出的四个状态或者说位置a至d的示例清楚示出。

[0034] 切削刀具14应当以其主刃但在侧向上切入一个或两个环部3的平面轴肩9中。因此，伴随铅垂运动(方向箭头36)的同时还需要水平运动(方向箭头32)。该水平运动通过第一曲轴传动件28来施加，第一曲轴传动件28在其偏心盘29绕偏心盘29的转动轴线50转动时(参见转动方向42)使中间滑座26进而还有立式框架33沿水平的运动方向32来回运动。切削刀具14由此也沿水平方向连续跟随连杆轴颈4。该过程同样通过图4清楚示出。水平的跟随运动必须附加地叠加于切削刀具14的作业行程，切削刀具14的作业行程在至少平面轴肩9以及必要时还有底切部11的径向延伸之上延伸。

[0035] 所有所介绍的运动过程必须同时而且连续地彼此协调地进行。为此使用对所有起决定作用的调节参数都加以顾及的数控机床(CNC)控制器。所介绍的具有第一曲轴传动件28和第二曲轴传动件37的实施方案具有如下优点：中间滑座26和刀具滑座35的直线位移速度在接近折返点时变小并且还在远离折返点时再次增加。这完全由自身迎合了对于平顺的、以匹配的速度进行的运行的要求。

[0036] 图5a和图5b以示意图示明了：在曲轴传动件28与曲轴1之间存在的调整可行性，其中，示出了第一曲轴传动件28，该第一曲轴传动件28沿X1轴线产生了第二水平的运动方向32。相同的调整可行性也可以存在于第二曲轴传动件37，但也并不是强制需要的。于是，该运动用于调整曲轴传动件行程中的车削介入部(Drehstrahl)以及将该车削介入部调整到“连杆轴承中心”处。图5a和图5b中的图示被大大简化；于是，省去了处于推移连杆30与车削刀具14之间的传递件，这是因为仅基本的运动关系起到决定作用。图5a示出以曲轴传动件28的曲轴轴颈47的左侧外止点位置示出曲轴传动件28。与之相对照地，在图5b中在同一止点位置上，整个第一曲轴传动件28沿水平方向继续从曲轴1上移开。这通过如下方式实现，即：整个第一曲轴传动件28沿水平方向在底部部件31上推移，该底部部件31为此必须实施得比图3中所示情况更宽。抑或是整个驱动单元可以水平推移。

[0037] 依照图5b的变化的调整提供了如下可行性：当车削驱动与夹紧装置被加载和卸载时，车削刀具14可以自由移行。此外，通过依照图5a和图5b的可位移性可以实现：在平面车削期间可以改变车削刀具14的有效径向延伸；位移则必须在平面车削期间进行。能以推移连杆30自动伸长和缩短的方式实现相同的效果。但这种结构变型却耗费非常大，从而一般执行的是整个曲轴传动件28的水平位移。

[0038] 图5c以其余相同的图示示出与图5a和图5b相对的止点位置。双箭头51示出如下可行性：沿径向在偏心盘29上推移曲轴轴颈47。由此，可以顾及到连杆轴颈4在有待通过车削进行加工的曲轴1上不同的行程高度。

[0039] 作为其他变型可行的是交替式的运行方式，其中，偏心盘29和38的运动震荡式地进行，方式为：偏心盘29和38交替地向前和向后转动。依照这种方式，偏心盘29和38也可以仅通过控制器调整出不同的移行路径，而无需实施机械上的位移。

[0040] 车削刀具14在侧向上切入连杆轴颈4的平面轴肩9中的切削深度也能得到简单调整，方式为：基础滑座24在水平的运行轨23上移行。但为了节省时间，在很多情况下应用一个在其两侧具有主刃的车削刀具14。在此，车削刀具14又介入两个相邻的平面轴肩9之间，其中，根据所示的优选实施方案，两个相邻的平面轴肩9能在唯一的车削过程中被车削。

[0041] 图6a和图6b示出另一构造方案，其中，车削刀具14具有带两个转位式刀片16的刀片载体15。这两个转位式刀片16中的每一个具有两对主刃17、18，其中，根据图6a和6b的图示，相应处于下方的对17和18是主动式的。当车削刀具14沿水平方向32进给时，首先由处于外部的主刃17来车削连杆轴颈4的平面轴肩9，参见图6a。当该过程继续直至达到更大的切入深度时，朝向内部指向的下方主刃18发挥作用，并且在唯一的过程中与对平整的平面轴肩9的磨削一起通过车削过程来制造底切部11，参见图6b。这是不可低估的经济方面的优点。

[0042] 而经济性还可以继续提升，方式为：在车削时，车削刀具在不同的连杆轴颈4的多对平面轴肩9处的多重介入同时进行。这借助图7明确可行。图7示出原理性示出的车削机械的基座60的从上方看的视角。在这里，已经提及的车削驱动与夹紧装置由工件头架63和尾架64构成，工件头架63和尾架64共同确定出旋转与夹紧轴线65。除了车削驱动与夹紧装置，还布置有带有车削刀具66的第一车削架61以及带有第二车削刀具67的第二车削架62。车削驱动与夹紧装置在运行中保持位置固定地固定在基座60上；仅是被夹紧的曲轴1被驱动以进行切削。

[0043] 与之相对照地，第一车削架61和第二车削架62在水平的运行轨上可运动地布置并且如其对于相应车削架已借助图3介绍的那样来构造。在图7的情况下，两个车削架61、62中每一个自身可运动并且在运行中介入环部68、69的所选出的对中，环部的对68、69分别包括了位于其间的另一连杆轴颈。连杆的角位置可以是相同的或者是相位平移的。因为存在两个对于其中每个而言能被独立控制地使用的车削架61、62，所以可以凭借依照图7的实施方案来车削连杆轴颈的以相同或不同的定位角处于曲轴1上平面轴肩。对于连杆轴颈的各两个平面轴肩(其在曲轴1上的定位角一致)的同时加工能够凭借唯一的车削架来执行，该车削架于是还必须具有至少两个处于唯一刀具滑座35上的车削刀具66、67。

[0044] 附图标记列表

[0045] 1 曲轴

[0046] 2 中心轴颈

[0047] 3 环部

[0048] 4 连杆轴颈

[0049] 5 中心纵轴线

[0050] 6 连杆轴颈的几何轴线

[0051] 7 平面轴肩的梯级

[0052] 8 中心轴颈的平面轴肩

[0053] 9 连杆轴颈的平面轴肩

[0054] 10 法兰

[0055] 11 底切部

[0056] 12 圆柱形外周型廓

[0057] 12a 运行面

[0058] 13 原始型廓

[0059] 14 车削刀具

[0060] 15 刀片载体

[0061] 16 转位式刀片

[0062] 17 第一主刃

[0063] 18 第二主刃

[0064] 20 对应水平方向(Z轴)的方向箭头、平行于旋转与夹紧轴线

[0065] 21 机座

[0066] 22 旋转与夹紧轴线

[0067] 23 运行轨

[0068] 24 基础滑座

[0069] 25 齿杆驱动装置

[0070] 26 中间滑座

[0071] 27 滑动引导部、水平的

[0072] 28 第一曲轴传动件

[0073] 29 偏心盘

[0074] 30 推移连杆

[0075] 31 底部部件

[0076] 32 对应水平方向(X轴)的方向箭头

[0077] 33 立式框架

[0078] 34 滑动引导件、铅垂的

[0079] 35 刀具滑座

[0080] 36 对应铅垂方向(Y轴)的方向箭头

[0081] 37 第二曲轴传动件

[0082] 38 偏心盘

[0083] 39 推移连杆

[0084] 40 刀具载体

[0085] 41 曲轴转动方向

[0086] 42 第一曲轴驱动装置的偏心盘的转动方向

[0087] 43 第二曲轴驱动装置的偏心盘的转动方向

[0088] 44 工件台

[0089] 45 车削驱动与夹紧装置的底部部件

[0090] 46 盖件

[0091] 47 曲轴轴颈

[0092] 48 转动轴线

[0093] 49 曲轴轴颈

[0094] 50 转动轴线

[0095] 60 机座

[0096] 61 第一车削架

[0097] 62 第二车削架

[0098] 63 工件头架

[0099] 64 尾架

[0100] 65 旋转与夹紧轴线

[0101] 66 第一车削刀具

[0102] 67 第二车削刀具

[0103] 68 环部

[0104] 69 环部