(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
トラックエンジン、船舶エンジンまたは定置用エンジンの大型クランクシャフトを完全研削する方法であって、
ａ）クランクシャフト（１０）の少なくともメインベアリング部（１０．１）およびクランクピンベアリング部（１０．２）を少なくとも１つの第１のＣＢＮ研削ディスク（７）により粗研削および仕上げ研削し、
ｂ）前記クランクシャフト（１０）の少なくとも両端部領域を粗研削および仕上げ研削し、
ｃ）前記粗研削および前記仕上げ研削を、前記クランクシャフト（１０）の唯１回の締付けにおいて行い、
ｄ）前記クランクシャフト（１０）のメインベアリング部（１０．１）を、振止め座を含めて粗研削し、
ｅ）それぞれ１つの振止め（１１）を、研削された前記振止め座に当て付け、
ｆ）前記クランクシャフト（１０）を両緊締端部において、互いに同期的に作動する電気的な駆動装置Ｃ１（１２）および駆動装置Ｃ２（１３）により駆動し、
ｇ）前記クランクピンベアリング部（１０．２）および／または前記メインベアリング部（１０．１）の外周面の所望の形状を、それぞれＣＮＣ制御されるＸ１軸，Ｚ１軸およびＷＫ１軸（１６．１）を備えた前記第１の研削ディスク（７）の補間的な運動により生ぜしめ、前記Ｘ１軸は、前記メインベアリング部（１０．１）または前記クランクピンベアリング部（１０．２）の長手方向軸線に対して垂直方向の前記第１の研削ディスク（７）の送りをもたらし、前記Ｚ１軸は、前記メインベアリング部（１０．１）または前記クランクピンベアリング部（１０．２）の長手方向軸線に対して平行方向への前記第１の研削ディスク（７）の送りをもたらし、かつ前記ＷＫ１軸（１６．１）は、前記第１の研削ディスク（７）の旋回軸線を構成し、該旋回軸線は、前記第１の研削ディスク（７）と、前記クランクシャフト（１０）の長手方向軸線と前記第１の研削ディスク（７）との作用点とを通って延びており、前記第１の研削ディスク（７）は、前記クランクシャフト（１０）の前記メインベアリング部（１０．１）および前記クランクピンベアリング部（１０．２）の軸方向の長さよりも小さな幅を有しており、
ｈ）前記メインベアリング部（１０．１）および／または前記クランクピンベアリング部（１０．２）の軸方向の長さに沿って互いに間隔を空けた測定箇所において少なくとも２つの目下の直径を測定工程において測定し、測定結果に基づいて、前記第１の研削ディスク（７）のＸ１軸，Ｚ１軸およびＷＫ１軸（１６．１）を、前記クランクシャフト（１０）の前記メインベアリング部および／またはクランクピンベアリング部の前記外周面の所望の目標輪郭を達成するために制御する、
ことを特徴とする、トラックエンジン、船舶エンジンまたは定置用エンジンの大型クランクシャフトを完全研削する方法。
【請求項２】
少なくとも前記第１の研削ディスク（７）の前記Ｘ１軸，Ｚ１軸およびＷＫ１軸（１６．１）を、前記メインベアリング部（１０．２）および／または前記クランクピンベアリング部（１０．２）の円筒形の形状を生ぜしめるように、制御する、請求項１記載の方法。
【請求項３】
少なくとも前記第１の研削ディスク（７）の前記Ｘ１軸，Ｚ１軸およびＷＫ１軸（１６．１）を、前記メインベアリング部（１０．１）および／または前記クランクピンベアリング部（１０．２）の前記円筒形の形状から逸脱する所望の形状を生ぜしめるように、制御する、請求項１記載の方法。
【請求項４】
前記クランクシャフト（１０）の長さ寸法を測定し、少なくとも前記第１の研削ディスク（７）の研削位置を制御するために、該研削ディスク（７）の、前記Ｘ１軸およびＺ１軸のためのＣＮＣ制御装置に伝達する、請求項１から３までのいずれか１項記載の方法。
【請求項５】
前記クランクシャフト（１０）の１つの端部領域の研削時に、該端部領域に設けられたワーク主軸台（３）および心押台（４）または第２のワーク主軸台（４）に設けられた緊締チャック（１７）を解除し、前記クランクシャフト（１０）を前記緊締チャック（１８）の尖端部（２７）によってセンタリングして保持する、請求項１から４までのいずれか１項記載の方法。
【請求項６】
前記クランクシャフト（１０）の１つの端部領域の研削時に、該端部領域に設けられたワーク主軸台（３）および心押台または第２のワーク主軸台（４）に設けられた緊締チャック（１７）を解除し、前記クランクシャフト（１０）を付加的な振止め（１１）によって保持する、請求項１から５までのいずれか１項記載の方法。
【請求項７】
第２のＣＢＮ研削ディスク（９）が、そのＣＮＣ制御されるＸ２軸駆動装置およびＺ２軸駆動装置（１５）ならびにＣＮＣ制御される付加的なＷＫ２旋回軸駆動装置（１６．２）によって、前記クランクシャフトの前記粗研削および仕上げ研削を実施する、請求項１から６までのいずれか１項記載の方法。
【請求項８】
前記クランクシャフト（１０）の少なくとも１つの端部領域を、前記第２の研削ディスク（９）により研削する、請求項７記載の方法。
【請求項９】
少なくとも４つの振止め座（１１）を研削する、請求項１から８までのいずれか１項記載の方法。
【請求項１０】
前記クランクシャフト（１０）の少なくとも１つの端部領域を、前記第１の研削ディスク（７）により研削する、請求項１から９までのいずれか１項記載の方法。
【請求項１１】
前記ＣＢＮ研削ディスク（７，９）を用いて、前記クランクシャフト（１０）の前記外周面輪郭の曲率部を転写により研削する、請求項７から１０までのいずれか１項記載の方法。
【請求項１２】
少なくとも前記第１の研削ディスク（７）を、前記クランクシャフト（１０）の前記研削加工の間の規定されたインターバルでツルーイングする、請求項１から１１までのいずれか１項記載の方法。
【請求項１３】
トラックエンジン、船舶エンジンまたは定置用エンジンの大型クランクシャフトの完全加工用の研削機であって、該研削機は、機械ベッド（１）上に配置されて、
ａ）ＣＮＣ制御されるそれぞれ１つの回転駆動装置Ｃ１（１２）および回転駆動装置Ｃ２（１３）を備えた、それぞれ研削テーブル（２）上に配置された第１のワーク主軸台（３）および第２のワーク主軸台（４）であって、該第１のワーク主軸台（３）と該第２のワーク主軸台（４）との間に、研削すべき前記クランクシャフト（１０）が締め付けられており、前記回転駆動装置Ｃ１（１２）および前記回転駆動装置Ｃ２（１３）は、前記クランクシャフト（１０）をその両端部において互いに同期的に回転駆動する、第１のワーク主軸台（３）および第２のワーク主軸台（４）と、
ｂ）前記クランクシャフト（１０）の少なくともメインベアリング部（１０．１）およびクランクピンベアリング部（１０．２）を粗研削および仕上げ研削するために、Ｘ１軸およびＺ１軸のＣＮＣ制御される駆動装置（１４）を備えた、少なくとも第１のＣＢＮ研削ディスク（７）を有する第１の研削主軸台（５）であって、前記Ｘ１軸は、前記メインベアリング部（１０．１）または前記クランクピンベアリング部（１０．２）の長手方向軸線に対して垂直方向の前記第１の研削ディスク（７）の送りをもたらし、前記Ｚ１軸は、前記メインベアリング部（１０．１）または前記クランクピンベアリング部（１０．２）の長手方向軸線に対して平行方向への前記第１の研削ディスク（７）の送りをもたらし、前記第１の研削ディスク（７）は、ＷＫ１旋回軸のためのＣＮＣ制御される別の駆動装置（１６．１）を有しており、前記ＷＫ１軸（１６．１）は、前記第１の研削ディスク（７）の旋回軸線を構成し、該旋回軸線は、前記第１の研削ディスク（７）と、前記クランクシャフト（１０）の長手方向軸線と前記第１の研削ディスク（７）との作用点とを通って延びており、前記Ｘ１軸、Ｚ１軸およびＷＫ１軸は、少なくとも前記メインベアリング部およびクランクピンベアリング部の所望の外周面輪郭が達成可能であるように、互いに対して補間可能に、かつ互いに対して依存して制御可能である、第１の研削主軸台（５）と、
ｃ）各支承部上に配置され、各クランクシャフトメインベアリング部に向かって、該メインベアリング部に接触するように接近可能な振止め（１１）であって、前記第１の研削ディスク（７）によって振止め座が研削されている、振止め（１１）と、
ｄ）少なくとも研削主軸台（５，８）のうちの一方に配置され、移動軸線を有する測定装置（３０）であって、前記移動軸線は、前記メインベアリング部（１０．１）または前記クランクピンベアリング部（１０．２）の長手方向軸線に対して平行に延びており、該移動軸線に沿って前記測定装置（３０）は測定位置にもたらされてよく、該測定位置において、目下の直径が前記測定装置（３０）によって記録可能であり、該直径に基づいて、前記第１の研削ディスク（７）の前記Ｘ１軸、Ｚ１軸およびＷＫ軸（１６．１）が所望の目標輪郭を達成するために制御可能である、測定装置（３０）と、
を備えることを特徴とする、トラックエンジン、船舶エンジンまたは定置用エンジンの大型クランクシャフトの完全加工用の研削機。
【請求項１４】
前記回転駆動装置Ｃ１（１２）および前記回転駆動装置Ｃ２（１３）が、該回転駆動装置を接続する電気的なシャフトとして形成されている、請求項１３記載の研削機。
【請求項１５】
前記ワーク主軸台（３，４）が、液圧式に走行可能である、請求項１３または１４記載の研削機。
【請求項１６】
前記粗研削および仕上げ研削のために、ＣＮＣ制御されるＸ２軸およびＺ２軸（１５）を備えた第２のＣＢＮ研削ディスク（９）を有する前記第２の研削主軸台（８）が設けられている、請求項１３または１５記載の研削機。
【請求項１７】
前記研削テーブル（２）上に、ダイヤモンドツルーイングホイールを備えたツルーイング装置（２０）が配置されており、該ツルーイング装置（２０）により前記第１の研削ディスク（７）と前記第２の研削ディスク（９）とがそれぞれの目標輪郭にツルーイング可能である、請求項１６記載の研削機。
【請求項１８】
前記第１の研削主軸台（５）および／または前記第２の研削主軸台（８）に長さ測定装置が配置されており、該長さ測定装置は、前記Ｚ１軸もしくは前記Ｚ２軸に沿って種々異なる測定位置に走行可能であり、該長さ測定装置によって前記第１の研削ディスク（７）もしくは前記第２の研削ディスク（９）が前記クランクシャフト（１０）におけるその研削位置へと制御可能である、請求項１６または１７記載の研削機。
【請求項１９】
前記長さ測定装置は、スイッチ測定ヘッドを有している、請求項１８記載の研削機。
【請求項２０】
前記第２の研削ディスク（９）は、ＷＫ２旋回軸のためのＣＮＣ制御される付加的な駆動装置（１６．２）を有している、請求項１６から１９までのいずれか１項記載の研削機。
【請求項２１】
少なくとも４つの振止め（１１）が設けられている、請求項１３から２０までのいずれか１項記載の研削機。
【請求項２２】
前記回転駆動装置Ｃ１（１２）および前記回転駆動装置Ｃ２（１３）は、前記クランクシャフト（１０）のメインベアリング部加工およびクランクピンベアリング部加工中に、前記クランクシャフトを緊締している位置に留まる、請求項１３から２１までのいずれか１項記載の研削機。
【請求項２３】
冷却ノズル（３５）が設けられており、該冷却ノズル（３５）が、偏心的に運動する研削箇所へと前記冷却ノズル（３５）を追従ガイドするための付加的なＣＮＣ駆動装置を有しており、該冷却ノズル（３５）は、前記クランクピンベアリング部（１０．２）の研削時に、冷却潤滑剤を、前記クランクシャフト（１０）の回転時に偏心的に運動する研削箇所に、ほぼ同距離の配置で供給する、請求項１３から２２までのいずれか１項記載の研削機。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、トラックエンジン、船舶エンジンまたは定置用エンジンの大型クランクシャフトを研削加工する方法および装置に関する。
【０００２】
大型クランクシャフトは、本発明の枠内では、８００ｍｍよりも長い、特に１０００ｍｍ〜約４０００ｍｍの長さを有するクランクシャフトである。このような大型クランクシャフトは、乗用車のクランクシャフトの場合とは異なり、同じ大きさの個数では製造されない。クランクシャフトの寸法が大きくなればなるほど、クランクシャフトが製造されるバッチ量は小さくなる。
【０００３】
たとえば約１５００ｍｍの長さを有するクランクシャフトを加工するために設けられている研削機は、一般的に積載補助部を用いて手動で積込みもしくは積下ろしが行われる。このような大型クランクシャフトのためには直径では２ｍｍまでの、側面毎の平面では約０．５ｍｍまでの研削余剰寸法が削り取られることが必要であり、したがって研削機に到達する素材部分が既に極めて高コストである、という事実と、このサイズオーダのクランクシャフトの少ない個数とに基づき、この大型クランクシャフトのためにも研削時間をできるだけ短くすることは重要ではあるが、クランクシャフト素材部分を良品として研削することは特に重要である。このことは、不良品が、あらゆる状態において高い経済損失のために回避されなければならないことを意味する。したがって、悪い研削結果によりクランクシャフトが不良品とみなされるよりは、延長された研削時間が受け入れられる。この場合、大型クランクシャフトの研削時に、−ソフトマシニングという前処理と、続く支承箇所の硬化とのためにも要求される−比較的高い研削余剰寸法は、高い研削体積を必要とし、このことは、クランクシャフトが研削中にゆがむ恐れを有していることに留意しなければならない。この効果もしくは欠点は、支承箇所の平面が一緒に研削されなければならない場合に一層強く生じる。とりわけ、大型クランクシャフトにおいて支承箇所と、一緒に研削すべき平面との間に存在する移行曲率部は、この問題をさらに大きくする。個別の支承箇所の硬化後に、硬化領域は、通常、曲率移行部にまで延びているか、または場合によってはそれどころか隣接する平面ショルダ内にまで延びている。したがって、大型クランクシャフトの研削時には、たとえば乗用車のクランクシャフトのような小さなクランクシャフトにおけるよりも著しく強い歪みが考慮されなければならない。小型クランクシャフトのために必要とされている研削経過および研削条件を、このような大型クランクシャフトを高い精度で製造するために、単純に大型クランクシャフトに転用することは概して不可能である。大型クランクシャフトは通常、大型の研削機において、複数のプロセスステップにおいて製造される。この場合、主にコランダム研削ディスクを用いて研削される。
【０００４】
独国特許発明第４３２７８０７号明細書（ＤＥ４３２７８０７Ｃ２）には、クランクシャフトを研削する研削機および方法が記載されている。この研削機および方法は、特に大型クランクシャフトに合わせられたものではない。クランクシャフトは、この公知の方法では軸方向の引っ張り部材により緊締され、少なくとも２つの、それぞれ別個に支承された形付けされた研削ディスクにより研削される。ワーク主軸台と心押台とに緊締されたクランクシャフトは、ワーク主軸台内の駆動装置によって回転させられる。研削されるクランクシャフトの精度は、クランクシャフトの全体的な仕上げ研削のみが唯１回の締付けにおいて実現されることにより達成される。振止めに使用に関する示唆はない。
【０００５】
独国特許出願公開第１９９１９８９３号明細書（ＤＥ１９９１９８９３Ａ１）には、１回の締付けでのクランクシャフトの粗研削および仕上げ研削が記載されている。特にたとえばトラックエンジン用の、３００ｍｍを越える長さを有する大型クランクシャフトが示唆されている。比較的長いクランクシャフトのために、少なくともメインベアリング部において振止め座が設けられている。研削ディスクとして、ＣＢＮ（立体晶窒化ホウ素）研削ディスクおよびコランダム研削ディスクが使用され得る。この場合、ＣＢＮ研削ディスクの使用時に、研削ディスクの耐用時間はより長く、またより高い精度が達成され得る。ワーク主軸台も、心押台も、固有の駆動装置を有していてよく、これらの駆動装置は互いに対して同期的に運転する。さらに、唯１回の締付けにおいて、クランクシャフトの少なくともメインベアリング部が粗研削可能であり、その後にクランクシャフトのクランクピンベアリング部、次いでメインベアリング部が、少なくとも１つの研削ディスクにより仕上げ研削可能であることが示唆されている。支承面が、クラウニング状（凸型曲面）の形状を有していることもあり、このクラウニング状の形状は、使用される研削ディスクの対応するツルーイングを介して可能であり、この場合に、緊締変更が必要となることはない。クランクシャフトの円筒形の端部区分およびフランジの研削は、記載されておらず、とりわけ、記載された方法では、緊締チャックの緊締爪は、クランクシャフトの円筒形のジャーナル端部において係合している。
【０００６】
Ｃｉｎｅｔｉｃ  Ｌａｎｄｉｓ社のインターネット刊行物は、ＬＴ３と呼ばれる大型のＣＮＣクランクピンベアリング部研削機を記載している。この機械は、８ｍのサイズまで記載している。この機械により、クランクピンベアリング部およびメインベアリング部がインプロセス測定を使用しながら研削される。特に、実際の支承面から、ベアリング部を画定するウェブに設けられた平面への移行部における曲率部を研削することができるように、ＣＮＣ研削ディスクドレッサが設けられている。この公知の機械は、メインベアリング部およびクランクピンベアリング部を１回の締付けで研削し、さらに斜面または円錐形の区分を含む円筒形の端部領域を研削することができる。同様にサーボ制御される振止めが示唆されている。
【０００７】
さらに、Ｉｎｇｅｒｓｏｌｌ  Ｎａｘｏｓ社の会社パンフレットには、ＣＢＮクランクピンベアリング部研削機ＰＱ５００×１２５０の機械データに関して、一方では１５００ｍｍの研削すべきクランクシャフトのためのワーク長さを、他方ではＣＢＮ研削ディスクの使用を示唆されている。機械は、インプロセス直径測定装置に連結されている。
【０００８】
大型クランクシャフトのためのコランダム研削ディスクの広く普及した使用時には、とりわけ、実際の支承箇所から、該支承箇所に設けられたウェブの平面への移行部における曲率部の研削時ならびにウェブの研削時に、曲率部を研削する研削ディスクが前もってツルーイングされることが必要である。この研削ディスクが、次いでたとえばクランクシャフトの支承箇所または円筒形の端部区分の研削のために使用されなければならない場合、この研削ディスクは改めてツルーイングされる必要がある。特に、互いに異なる個別の作業工程の間に、コランダム研削ディスクは頻繁にツルーイングされる必要がある。コランダム研削ディスクのコストは比較的に低いので、このことは受け入れられる。個別の作業ステップ間の頻繁なツルーイングは、大型クランクシャフトのための全体的に長い製造時間も要求し、このことは、大型クランクシャフトが不良品となることがどんな場合でも阻止され得る場合には、完全に受け入れられる。
【０００９】
先行技術から公知のインプロセス測定装置は、支承箇所における目下の直径を測定し、これによって研削中に、目標直径を達成するかもしくは目標直径を維持するように影響を与えるために設けられている。
【００１０】
これに対して本発明の課題は、トラックエンジン、船舶エンジンまたは定置用エンジンの大型クランクシャフトを高い精度と高い経済性で研削することができる方法および研削機を提供することにあり、研削ディスクは高い耐用時間で使用され、ツルーイング工程の数が減じられ得るようにすることである。
【００１１】
この課題は、請求項１に記載の特徴を有する方法と、請求項１２に記載の特徴を有する研削機により解決される。
【００１２】
有利な変化形は各従属請求項に記載されている。
【００１３】
本発明の第１の態様によれば、大型クランクシャフトを完全研削するための本発明に係る方法では、クランクシャフトの少なくとも全てのメインベアリング部およびクランクピンベアリング部が、少なくとも１つの第１のＣＢＮ研削ディスクによって粗研削および仕上げ研削される。さらに、クランクシャフトの少なくとも全ての円筒形の端部領域およびフランジも同様に、クランクシャフトの唯１回の締付けにおいて粗研削および仕上げ研削される。ＣＢＮ研削ディスクの使用は、長い耐用時間と、高い精度を伴う研削とを可能にし、この場合に規定された作業過程の各研削工程後に、研削ディスクがツルーイングされる必要はない。クランクシャフトの粗研削時には、通常は複数の振止め座が研削される。それぞれ１つの振止めが、研削された振止め座に当て付けられる。使用される振止めの個数は、研削すべきクランクシャフトのサイズおよび長さに合わせて調整される。比較的短いクランクシャフトでは、場合によっては２つの振止めで十分であるので、単に２つの振止め座が研削されればよい。比較的大きな長いクランクシャフトでは、各メインベアリング部において振止め座を研削し、対応する振止めを当て付けることが絶対的に必要であり、通常である。
【００１４】
振止めが多く使用されればされるほど、クランクシャフトが長ければ長いほど、クランクシャフトの回転中のクランクシャフトの捩れの問題は大きくなり得る。クランクシャフトの回転は、ワーク主軸台の駆動装置により行われる。このような回転駆動装置は、Ｃ１と呼ばれる。捩れを阻止するために、本発明によれば、ワーク主軸台とは反対の側に位置する端部に配置された第２のワーク主軸台に、同様に回転駆動装置Ｃ２が設けられている。両方の駆動装置Ｃ１およびＣ２は、電気的に互いに対して同期的に作動する。
【００１５】
本発明によれば、それぞれＣＮＣ制御されるＸ１軸、Ｚ１軸およびＷＫ１軸を備えた第１の研削ディスクが駆動される。第１の研削ディスクは、クランクシャフトのメインベアリング部およびクランクピンベアリング部の軸方向の長さよりも短い幅を有している。クランクピンベアリング部および／またはメインベアリング部の外周面の所望の形状は、第１の研削ディスクの、そのＸ１軸、Ｚ１軸および／またはＷＫ１軸に関する補間的な運動により生ぜしめられる。外周面とは、本発明の枠内では、クランクシャフトの実際のベアリング部の外周面ならびに該ベアリング部の外周面から、規定された曲率で、１つの支承箇所を画定するウェブに設けられた、該支承箇所の長手方向軸線に対して垂直方向に配置された平面へと移行する移行部の外周面であると理解される。この場合、Ｘ１軸は、送りとして、支承箇所の長手方向軸線に対して垂直方向への研削ディスクの移動を成す。Ｚ１軸は、支承箇所の長手方向軸線に対して平行な軸線を有する研削ディスクの運動軸線を成す。ＷＫ１軸は、旋回軸線であり、該旋回軸線ＷＫ１によって、研削ディスクはその長手方向軸線に対して可変の角度で運動される。つまりＷＫ１軸は、研削ディスクと、研削すべきワークにおける研削ディスクの作用点とを通って、クランクシャフトの長手方向軸線に対して垂直に延びている旋回軸を成す。支承箇所の、正確かつ高品質な円筒形の形状は、さもなければその周面において研削作用ラインで平坦に形成された研削ディスクが、このＷＫ１軸を中心として旋回され得る場合に達成され得る。
【００１６】
いまや本発明によれば、測定装置を用いて、少なくとも２つの、有利には複数の目下の直径が、メインベアリング部および／またはクランクピンベアリング部の研削中に、またはメインベアリング部および／またはクランクピンベアリング部の研削中断時に測定され、しかもベアリング部の軸方向の長さに沿って間隔を空けた複数の測定箇所において測定されることが規定されている。この測定結果に基づいて、第１のＣＢＮ研削ディスクのＸ１軸、Ｚ１軸およびＷＫ１軸が、クランクシャフトのメインベアリング部および／またはクランクピンベアリング部の外周面の所望の目標輪郭を達成するために互いに補間されてかつ互いに依存して制御される。研削の中断とは、研削ディスクが作用していないことであると理解される。
【００１７】
原則的には、大型クランクシャフトは、唯１つの研削主軸台に支承された唯１つの研削ディスクにより研削され得る。この研削ディスクは、クランクシャフトのメインベアリング部およびクランクピンベアリング部だけでなく、ベアリング部の円筒形の端部区分、フランジおよび平面ならびにベアリング部の、実際の支承面から平面への移行部における曲率部も研削することができるように、単に十分に幅狭でなければならない。経済的な理由から、２つの研削主軸台が設けられていて、各研削主軸台に相応する研削ディスクが設けられていると極めて有利である。これによって、クランクシャフトのための研削時間を大幅に減じることが可能である。そのＸ１軸、Ｚ１軸およびＷＫ１軸に関する研削ディスクの、補間されて実施された運動により、種々異なる寸法の曲率部が各ツルーイング工程なしにＣＢＮ研削ディスクにより研削され得ることが可能である。つまり、研削すべき曲率部は、研削ディスクによって、該研削ディスクをツルーイングすることなしに、直接に転写可能である。このことは、コランダム研削ディスクに比べて重大な時間の利点および精度の利点を成す。
【００１８】
各支承箇所の長手方向軸線に対して垂直方向に配置された平面への移行部においても、研削している研削ディスクのＷＫ１軸を作動させることが必要であり、これによって、研削ディスクを支承面と、該支承面に接続する曲率部とにおける直径研削から、該支承面に対して垂直方向に配置された平面へ移行させることができる。
【００１９】
したがって本発明に係る方法により、大型クランクシャフトを、唯１回の締付けで、使用される研削ディスクの高い耐用時間ひいては高い経済性で、高い精度で研削することが可能である。
【００２０】
有利には、第１の研削ディスクは、クランクシャフトの研削加工間の規定されたインターバルにおいてツルーイングされる。ＣＢＮ研削ディスクの主な利点は、たとえば、研削ディスクがツルーイングされる必要なしに著しく多数の研削過程が実施され得ることにある。ツルーイングは、いずれにせよ、規定された輪郭を達成する目的では必要ない。なぜならば、研削ディスクの、ＣＮＣ制御される３つの全ての軸の使用の高いフレキシビリティが、任意の輪郭と、たとえば円筒形の輪郭との形成を高い精度で可能にし、この場合に、このために毎回ツルーイングを必要とすることはないからである。ツルーイングは、有利にはいずれにせよ、研削ディスクにおける規定された摩耗が補償される必要がある場合にのみ行われるが、研削ディスクにおける形状付与を達成するためには行われない。
【００２１】
有利には、クランクシャフトの長さ寸法も測定され、少なくとも第１の研削ディスクの研削位置を制御するために、Ｘ１軸およびＺ１軸のためのＣＮＣ制御装置へと伝達される。これによって、研削ディスクを正確に研削位置にもたらすことが可能であり、研削ディスクによって、研削すべき軸方向の長さ寸法が維持され得る。
【００２２】
本発明の変化形によれば、少なくとも第１の研削ディスクのＸ１軸、Ｚ１軸およびＷＫ１軸は、メインベアリング部および／またはクランクピンベアリング部の円筒形の形状から逸脱する所望の形状が生ぜしめられるように、制御される。本発明に係る方法によって、さらに、各ベアリング部の長手方向軸線に沿った種々異なる位置における目下の直径を規定するための相応する個数の測定平面によって、高精度の円筒形の形状を達成することが可能である。このことは、先行技術による使用されたインプロセス測定装置では、不可能であるか、せいぜい制限されてのみ可能である。なぜならば、その限りでは常にベアリング領域の唯１つの箇所においてのみ測定が実施されるからである。
【００２３】
さらに有利には、クランクシャフトの円筒形の端部領域および／またはフランジの研削時に、クランクシャフトの１つの端部領域においてワーク主軸台に設けられた緊締チャック、または前記クランクシャフトの前記端部領域とは反対の側に位置する端部領域において心押台に設けられた緊締チャック、または心押台の代わりに第２のワーク主軸台に設けられた緊締チャックが、その端部領域において解除され、クランクシャフトは、各緊締チャックの、それぞれ設けられている尖端部によって中心に保持される。たとえばクランクシャフトのセンタ穴に、各緊締チャックを介して尖端部が僅かな圧力を加える場合、クランクシャフトはこれにより駆動もされ得る。緊締チャックが解除されている状態で、少なくとも第１の研削ディスクを用いて、クランクシャフトの端部領域が研削され得ることがいずれにせよ可能であり、しかも粗研削かつ仕上げ研削されることが可能である。クランクシャフトの、反対の側に位置する端部領域でも、同様に実施される。これにより、大型クランクシャフトを唯１回の締付けにおいて、高い経済性および精度で完全に研削することが可能である。
【００２４】
別の態様によれば、本発明に係る方法では、第２のＣＢＮ研削ディスクが設けられている。第２のＣＢＮ研削ディスクは、そのＣＮＣ制御されるＸ２軸駆動装置およびＺ２軸駆動装置ならびにＷＫ２旋回軸のＣＮＣ制御される付加的な駆動装置を用いて、クランクシャフトの粗研削および仕上げ研削が実施されている。それぞれの研削主軸台に支承されている２つの別個のＣＢＮ研削ディスクが設けられていることにより、大型クランクシャフトのための製造時間が減じられ、それどころか場合によっては半減され得る。
【００２５】
特に長いクランクシャフトにおいて、研削中に研削力が導入されることによる加工中の変形を保証するために、さらに有利には少なくとも４つの振止め座が研削され得る。この振止め座には、次いで相応する振止めが当て付けられる。
【００２６】
有利には、クランクシャフトの端部領域は、第１の研削ディスクにより研削される。この場合に、クランクシャフトの一つの側の端部領域が第１の研削ディスクにより研削され、クランクシャフトの、上記端部領域とは反対の側に位置する端部領域が第２の研削ディスクにより研削されることも可能である。この場合、第２の研削ディスクも、規定されたインターバルでツルーイングされる。規定されたインターバルの長さは、第１の研削ディスクのための上述されたものと同様の観点で規定され得る。
【００２７】
ＣＢＮ研削ディスクを用いて、有利にはクランクシャフトの、特にその支承箇所における外周面輪郭の曲率部も、直接的な転写により研削され、この場合に正確な曲率値に合わせた研削ディスクの事前のツルーイングが必要になることはない。
【００２８】
唯１回の締付けにおいて大型クランクシャフトを完全研削もしくは完全加工することにより、さもなければ必要である個別の加工ステップの間の積込み／積下ろしが省略されるので、種々異なる複数の研削ステーションにおける加工の実施時に生じ得るような欠点が回避される。つまり、クランクシャフトが次の研削機もしくは研削ステーションに再び積み込まれるまでに、外部の測定中にクランクシャフトが熱的に変化することが回避される。このことを除いても、大型クランクシャフトにとっては、この重いクランクシャフトを積み込みもしくは積み下ろすことは常に少なからぬ機械的な手間となる。
【００２９】
２つの研削主軸台の上述のような使用時に、クランクシャフトの粗研削および／または仕上げ研削時に少なくとも部分的に実現される並行加工の他にも、互いに異なって輪郭形成された２つの研削ディスクを使用することが可能である。互いに異なって輪郭形成された２つの研削ディスクの使用は、これらの研削ディスクが、個別の支承箇所における各加工タスクにそれぞれ良好に適合されるまたは各加工タスクに合わせて最適化され得るという利点を有している。
【００３０】
大型クランクシャフトの研削のためには、以下の種々異なる技術もしくは作業工程が、支承箇所もしくは研削すべき円筒形の端部領域およびフランジの研削時に使用されることが望ましい。
ａ）移行曲率部および／または平面を備えるメインベアリング部およびクランクピンベアリング部、または移行曲率部および／または平面を備えないメインベアリング部およびクランクピンベアリング部の粗研削および仕上げ研削；
ｂ）スラストベアリング部（Passlager）の、実際の支承箇所を画定する平面における粗研削および仕上げ研削；
ｃ）メインベアリング部および／またはクランクピンベアリング部およびスラストベアリング部の曲率補間の可能性を伴う、平面への移行部における支承箇所の移行曲率部の研削。この場合、支承箇所における直径からその平面への移行部における曲率部は、曲率を有する研削ディスクの「エッジ」において研削される。ベアリング部の移行部の曲率部は、多くのクランクシャフトにおいてメインベアリング部とクランクピンベアリング部とでは同一に形成されていないので、研削ディスクにおいて比較的に小さな曲率がツルーイングされ、この曲率が支承箇所において、次いで完全に転写される（図１１参照）；
ｄ）フランジのような、クランクシャフトの端部領域の研削および／またはジャーナル加工。この場合、研削ディスクの付加的なＷＫ軸により、円錐形の軸端部を研削する可能性も生じる；
ｅ）ジャーナルおよび／またはジャーナル端部における端面の平面の研削；
ｆ）専らＣＢＮ研削ディスクを用いた研削の実行；および
ｇ）研削オイルまたは研削エマルジョンを冷却潤滑剤として使用。
・測定装置によるインプロセス測定は、真っ先にメインベアリング部およびクランクピンベアリング部のために使用される。この場合、使用された測定装置は、研削ディスク幅にわたって、支承箇所の長手方向に走行可能であり、これにより支承箇所の長手方向の複数の箇所において、直径のための測定値が記録され得る。この場合に、各支承箇所において、円筒度、円錐度およびクラウニングからの逸脱を測定することが可能である。さらに、この測定装置により、支承箇所におけるそれぞれの直径を測定するだけではなく、その丸みも自動的に検出される。測定値は、本発明によれば、機械の相応する制御装置に入力されるので、研削プロセス中の相応する補正によりワークにおいて達成された輪郭が補正され、所望の目標輪郭を達成することができ、しかもこの場合にクランクシャフトを機械から取り出し、特別な測定機器を有する特別な測定室において測定する必要はない。設けられている測定装置によって、支承箇所におけるポストプロセス測定も実施され得る。このためには、研削ディスクは、支承箇所において僅かな半径方向の間隔を有するまで移動され、測定装置は、いまやポストプロセス測定方法において直径を測定することができる。この測定方法にしたがって、同様に、各支承箇所において、円筒度、円錐度またはクラウニングからの逸脱を測定することも可能である。
【００３１】
直径測定および丸み測定に対して付加的に、クランクシャフトの長手方向の位置決めを測定するための装置が設けられている。この場合、１つもしくは複数の研削主軸台にそれぞれ１つの精密測定ヘッドが設けられている。したがって、クランクシャフトにおける長さ寸法を自動的に測定することが可能である。測定ヘッドとして、いわゆるスイッチ測定ヘッドが使用される。つまりセンサは、ワークとの接触時に、研削主軸台がそのＺ軸に沿って走行することによって、電気的なスイッチ信号が出力されるまで変位する。このスイッチ信号は、次いでＺ軸の長さ測定機器の位置の値を用いて計算される。したがって、支承箇所の規定された、または全ての平面の複数の測定により、各支承箇所のために、正確な長手方向位置が研削前に求められ得るので、研削される必要のある各平面のために、研削過剰寸法が正確に測定されて、ひいては求められ得る。これによって、研削時間が最適化され得る。なぜならばいわゆる「空研削」が排除され得るからである。同一の測定ヘッドを用いて、この原理にしたがって、クランクシャフトにおける半径方向位置も求められ得る。ここでも、測定された半径方向位置はワーク主軸台のＣ軸により計算される。
【００３２】
唯１回の締付けにおける大型クランクシャフトの完全加工は、とりわけ、たとえば約２５００ｍｍの長さを有する大型クランクシャフトが約２時間も要することからも、重要となる。
【００３３】
本発明の第２の態様によれば、トラックエンジンまたは船舶エンジンまたは定置用エンジンの大型クランクシャフトの完全加工のための研削機が提供される。この研削機では、機械ベッド上に、少なくとも以下の構成要素が配置されている。
ａ）ＣＮＣ制御されるそれぞれ１つの回転駆動装置Ｃ１，Ｃ２を備えた第１のワーク主軸台および第２のワーク主軸台。第１のワーク主軸台と第２のワーク主軸台との間に、研削すべきクランクシャフトが締め付けられる。この締付けは、クランクシャフトの、全体的な完全な研削加工の間維持されたままであるので、緊締変更プロセスは不要である。回転駆動装置Ｃ１，Ｃ２は、クランクシャフトをその両端部において互いに対して同期的に駆動する。これらの回転駆動装置Ｃ１，Ｃ２は、つまり１つのいわゆる電気的なシャフトを成す。両回転駆動装置Ｃ１，Ｃ２の同期的な駆動により、クランクシャフトがその回転中に捩られないことが確実にされる。本発明に係る研削機により加工される大型クランクシャフトの比較的大きな長さに基づいて、このクランクシャフトを複数のメインベアリング部において、さらに有利には全てのメインベアリング部において支持することが必要となる。これによって、クランクシャフトに摩擦モーメントが作用する。この摩擦モーメント自体は捩れ負荷をもたらす。この捩れ負荷を阻止するもしくはこの捩れ負荷に抗するために、回転駆動装置Ｃ１，Ｃ２がクランクシャフトの両端部に配置され、互いに対して同期的に作動する。
ｂ）クランクシャフトのメインベアリング部の支持体。この支持体は、多数の振止めにより確保されている。振止めは、第１の研削主軸台に配置された第１の研削ディスクにより、各振止め座が研削された後に、各クランクシャフトメインベアリング部に向かって該クランクシャフトメインベアリング部に接触するように接近させられる。
ｃ）第１の研削ディスクを備えた第１の研削主軸台。この研削ディスクは、ＣＢＮ研削ディスクであり、クランクシャフトの少なくともメインベアリング部およびクランクピンベアリング部を粗研削および仕上げ研削するために、そのＸ１軸およびＺ１軸のＣＮＣ制御される駆動装置を有している。さらに、この第１の研削ディスクのためには、ＷＫ１旋回軸のための、別のＣＮＣ制御される駆動装置が設けられている。この場合、Ｘ１軸、Ｚ１軸およびＷＫ１軸は、互いに対して補間されて、かつ互いに依存して制御可能であり、この場合、少なくともメインベアリング部およびクランクピンベアリング部の所望の外周面輪郭が達成可能である。
ｄ）研削主軸台上に配置され、メインベアリング部およびクランクピンベアリング部の長手方向軸線に対して平行に延びる移動軸線を有する測定装置。移動軸線に沿って、測定装置は測定位置にもたらされ得る。測定位置において、目下の直径が測定装置により記録され得る。測定された目下の直径に基づいて、第１の研削ディスクのＸ１軸、Ｚ１軸およびＷＫ１軸が、所望の目標輪郭を達成するために制御可能である。
【００３４】
特に大型クランクシャフトのためには、研削スピンドルは、相応して大きくかつ重く寸法設計される必要がある。このような大きな質量体の運動は、大きな駆動装置を必要とするが、このようなクランクシャフトの特にベアリング部における高精度の表面もしくは高精度の所望の目標外周面のためには、この駆動装置は、遊びなしに、極めて少ない摩擦で運転する必要がある。研削ディスクの付加的なＷＫ軸の主な利点は、これにより比較的に小さな角度値だけ運動される研削ディスクが、少ない慣性で、かつ高い精度をもって傾斜され得ることにあり、これによって、湾曲しているかつ／または傾斜しているワーク輪郭の確実かつ廉価な研削を達成することができるか、またはエラー、つまり円筒形の所望目標輪郭からの逸脱を補償することができる。ＷＫ軸は、つまりその付加的な駆動装置によって、正確に調節可能に変位されるので、研削ディスクは、出発位置に対して相応して僅かに傾斜して設置されている。旋回軸は、その旋回機能において実質的に遊びを有しない。したがって、本発明に係る研削機では、平坦にツルーイングされた研削ディスクによっても、相応するベアリング部におけるいわゆる「クラウニング」を研削することが可能である。研削ディスクの運動のためのＸ軸、Ｚ軸により、通常の円形−／非円形ユニバーサル研削機において存在しているような水平方向の参照平面が固定されている。正確な円筒形の輪郭を研削することは、メインベアリング部および／またはクランクピンベアリング部が正確に軸平行に緊締されていることが前提となる。しばしば回避することができない緊締エラーにより、かつ大型クランクシャフトが比較的に軟らかい構造物であり、細心の注意を払っても、研削時に、全てのメインベアリング部の緊締エレメントおよび支持エレメントの中心軸がクランクシャフトの長手方向軸線に正確に整合して延びているように支承され得ず、これによって所望の目標輪郭からのわずかな逸脱が生じるという事実に関して、研削ディスクのための付加的なＷＫ旋回軸によって、これらのエラーに抗し、ひいてはまさに大型クランクシャフトにおいて正確な所望の目標輪郭を達成することが可能である。さらに、この付加的なＷＫ旋回軸によって、それぞれ研削すべきベアリング部におけるクラウニング状の周面を生ぜしめる可能性が生じる。外方に向かって湾曲したクラウニング状の輪郭は、研削ディスクが両側に向かって傾斜して移動され得る、つまり旋回され得る場合に、細い研削ディスクによっても達成可能である。したがって、ベアリング部の相応する所望のクラウニング状の輪郭に応じて輪郭形成された研削ディスクを生ぜしめることはもはや必要ではない。このような研削ディスクは、全ベアリング部幅にわたる厚さ、つまり研削ディスク幅を有している。
【００３５】
クランクシャフトの両端部に係合し、該クランクシャフトを端部領域において緊締するワーク主軸台は、特に液圧式に走行可能である。液圧式の走行可能性は、正確かつ良好に位置決め可能な調節を可能にするので、クランクシャフトはその端部において最適に緊締され得る。
【００３６】
有利には、第２の研削主軸台は第２の研削ディスクを有している。第２の研削ディスクは、同様にＣＢＮ研削ディスクであり、クランクシャフトの粗研削および仕上げ研削のためにＣＮＣ制御されるＸ２軸およびＺ２軸を備えている。有利には、この第２の研削ディスクも、ＷＫ２旋回軸のためのＣＮＣ制御される付加的な駆動装置を有している。第２の研削ディスクのＷＫ２旋回軸は、第１の研削ディスクのためのＷＫ１旋回軸と同一の機能を有していて、同様に構成されている。
【００３７】
摩耗に基づいて、コランダム研削ディスクの場合のように各研削工程後ではないが、ＣＢＮ研削ディスクを時折ツルーイングすることが必要であるので、研削機は、有利にはさらに、ダイヤモンドツルーイングホイールを備えたツルーイング装置を有している。ツルーイング装置によって、第１の研削ディスクおよび第２の研削ディスクは、各研削ディスク目標輪郭に合わせてツルーイングされ得る。
【００３８】
クランクシャフトの端部領域に設けられたフランジと、クランクシャフトの各支承面を画定するウェブとに設けられた平面を正確に研削するためには、さらに有利には、１つの研削主軸台または両研削主軸台において、長さ測定装置が配置されている。長さ測定装置は、Ｚ軸に沿って種々異なる測定位置へと走行可能であり、該測定装置によって、第２の研削ディスクは、クランクシャフトに設けられた各平面の研削のためにその研削位置へと制御可能である。これにより、クランクシャフトの平面の高い精度が互いに対して達成され得る。有利には長さ測定装置はスイッチ測定ヘッドを有している。
【００３９】
さらに有利には、研削機は複数の、少なくとも４つの振止めを有している。振止め保持部は、研削テーブル上に走行可能に支承されているので、振止めは、各支承箇所において対応する振止め座が研削された後に、各支承箇所に向かって接近され得る。これにより、クランクシャフトをその長手方向に沿って確実に支持することが可能であり、これにより加工中の撓みは阻止される、つまり研削ディスクによりクランクシャフト内に研削中に導入される研削力を受容することができる。
【００４０】
回転駆動装置Ｃ１，Ｃ２は、クランクシャフトの全体的な完全研削加工中にクランクシャフトを緊締する位置に留まる。このことは第１には、メインベアリング部およびクランクピンベアリング部の研削中に、緊締爪を有する相応する緊締チャックにより達成される。緊締爪は、クランクシャフトの外側の円筒形の端部領域に係合する。クランクシャフトの完全加工の枠内でクランクシャフトのこの円筒状の端部領域も研削される場合、各緊締チャックの緊締爪は解除されかつ戻される必要がある。クランクシャフトが緊締変更される必要がないように、緊締チャックは回転駆動装置Ｃ１，Ｃ２に連結された、一緒に駆動可能な尖端部を有している。この尖端部は、クランクシャフトの、円筒形の端部領域に設けられたセンタ穴内に係合し、これにより、クランクシャフトを、該クランクシャフトを回転させながら、尖端部の間で締め付ける。
【００４１】
クランクピンベアリング部の研削中に冷却潤滑剤／研削油を、クランクピンベアリング部の、偏心的に運動する、つまりオービタル軌道で回転する研削位置に確実に供給することを保証するために、さらに付加的なＣＮＣ駆動装置を有する装置が、冷却ノズルの追従のために設けられており、しかも冷却ノズルが、研削箇所の偏心的な回転中にこの研削位置に対してほぼ同じ間隔で留まるような形態で設けられているので、これにより、ほぼ同一の間隔で冷却潤滑剤が研削箇所に確実に供給される。
【００４２】
本発明の別の特徴、利点および使用可能性を、以下に図面につき詳細に説明する。
【図面の簡単な説明】
【００４３】
【図１】本発明に係る研削機の平面図である。
【図２】緊締されたクランクシャフトを備える、図１に示した研削機の一部を示す平面図である。
【図３】クランクシャフトにおける研削タスクを示すための、概略的に図示された研削領域を有するクランクシャフトを示す図である。
【図４】クランクシャフトの端部領域におけるワーク主軸台側の緊締を示す図である。
【図５】戻された緊締爪と、クランクシャフトのセンタ穴内に係合するセンタリング尖端部とを有するワーク主軸台を示す図である。
【図６】閉じられた緊締チャックを有する、クランクシャフトの心押台側の緊締部を示す図である。
【図７】センタ穴に係合しているセンタリング尖端部と、クランクシャフトの円筒形の端部領域における研削を実施するための研削ディスクと共に、心押台側のクランクシャフトの緊締部を示す図である。
【図８】クランクシャフトの円筒形の端部部分に設けられた円錐形の端部領域と、研削ディスクと共に示す、図７に示した緊締部の図である。
【図９】円筒形の端部領域の端面側の研削のための、完全に心押台において戻された緊締チャックと、クランクシャフトの円筒形の端部領域に設けられた付加的な振止め支持体を示す図である。
【図１０】直接的な支承領域と平面との間の支承箇所に設けられた種々の移行曲率部におけるＣＢＮ研削ディスクを用いた転写を示す図である。
【図１１】単にＸ軸およびＺ軸を有する研削との比較で、付加的な旋回軸ＷＫ１、ＷＫ２の使用したクラウニング状のベアリング部輪郭の研削を示す図である。
【図１２】支承箇所における目下の直径を測定するためのインプロセス測定装置の原理的な配置図である。
【図１３】偏心的に回転するクランクピンベアリング部の研削時の冷却ノズルの追従の原理図である。
【図１４】メインベアリング部の研削時の、ほぼ定置に配置された冷却ノズルの原理図である。
【００４４】
図１は、大型クランクシャフトが加工され得る、本発明に係る研削機の原理的な構造を示している。通常のように、研削機は機械ベッド１上に配置されている。この機械ベッド１は、全ての所要構成群を収容する。機械ベッド１の後方領域には、第１の研削主軸台５が配置されている。この第１の研削主軸台５は、第１のＣＢＮ研削ディスク（砥石）７を備えた研削スピンドル６を支持している。さらに、第２の研削主軸台８が配置されている。この第２の研削主軸台８は、第２の研削ディスク９を備えた研削スピンドル８．１を支持している。各研削主軸台５，８は、クロスキャリッジ上に組み付けられている。このクロスキャリッジは、制御されるそれぞれ１つのＸ軸およびＺ軸を有している。これらの軸を介して、つまり第１の研削ディスク７はそのＸ１軸およびＺ１軸を介して、かつ第２の研削ディスク９は、そのＸ２軸およびＺ２軸を介して駆動可能に運動可能である。さらに、各研削主軸台５，８は、それぞれの研削スピンドルユニットにおいて、いわゆるＷＫ軸を有している。ＷＫ軸は、研削すべき支承箇所において、第１の研削主軸台５に設けられた研削スピンドル６と、第２の研削主軸台８に設けられた研削スピンドルとが、それぞれ所属する研削ディスクと共に旋回すること可能にし、これにより、支承箇所において円筒形の輪郭を高精度で研削するか、または意図的に円筒形の輪郭から逸脱する輪郭を製造することができる。研削主軸台５，８は、それぞれのＸ方向運動を、ガイド２２を介して実現し、Ｚ方向運動を、相応するガイド２１を介して実現する。第１の研削主軸台５に設けられた第１の研削スピンドル６の旋回軸ＷＫ１は、ＷＫ１と呼ばれ、参照符号１６．１を付されている。第２の研削主軸台８に設けられた第２の研削ディスク９の研削スピンドルの旋回軸は、ＷＫ２と呼ばれ、参照符号１６．２を有している。研削主軸台５，８のＺ軸のための駆動装置は、第１の研削主軸台のためには、Ｚ１軸の駆動装置１４によって実現されている一方で、第２の研削主軸台８に設けられた第２の研削ディスクのＺ２軸のためには駆動装置１５が設けられている。両駆動装置１４，１６は、有利にはマスター・スレーブ・駆動装置として形成されている。
【００４５】
第２の研削主軸台８には、長手方向位置決め装置１９が設けられている。長手方向位置決め装置１９は、クランクシャフト１０に設けられた平面を研削するために、長さを測定するかもしくは研削位置を求めるために設けられている。
【００４６】
研削機の全ての軸運動は、ＣＮＣ制御されて移動可能である。
【００４７】
機械ベッド１の手前部分には、研削テーブル２が位置している。研削テーブル２上には、Ｃ１軸のための駆動装置１２を備えたワーク主軸台３が設けられている。ワーク主軸台３は、緊締チャック１７を備えたワークスピンドルを有している。緊締チャック１７は、複数の緊締爪の他に尖端部を有している。緊締爪１７は、補償されて、クランクシャフトの端部ジャーナル１０．３にその緊締位置において当て付けられる。緊締爪１７は、クランクシャフト１０の端部区分１０．３を把持し、尖端部は、クランクシャフト１０の端部区分１０．３の平面に設けられたセンタ穴１０．４内に係合する。ワーク主軸台３は、その位置決めに関して、有利には液圧式に走行可能であり、このことは、ワーク主軸台３のワークスピンドル上に両方向矢印で示されている。この走行可能性により、尖端部２６（図４を参照）が、クランクシャフト１０の積込みおよび積下ろしのために、緊締爪１７が戻された後にクランクシャフト１０のセンタ穴１０．４から出され得ることが可能である。
【００４８】
研削機の、ワーク主軸台３とは反対に位置する側には、心押台４が配置されている。心押台４は、そのＣ２軸のための駆動装置１３を有している。心押台の代わりに、第１のワーク主軸台３のような第２のワーク主軸台が設けられていてもよい。本実施の形態では、心押台４は、第１のワーク主軸台３に類似して鏡像対称的な態様で構成されている。心押台４も、クランクシャフトの積込み／積下ろしのために、有利には液圧式に走行可能であり、このことは心押台スピンドル上に両方向矢印により配置されている。心押台４は、緊締チャック１８を有している。緊締チャック１８は、複数の緊締爪と、一緒に駆動可能なセンタリング尖端部２７とを有している。このセンタリング尖端部２７は、クランクシャフトの端部区分の平面に配置されたセンタ穴１０．４内に係合する。第１のワーク主軸台３の緊締チャック１７と心押台４の緊締チャック１８との間に、クランクシャフト１０が締め付けられている。
【００４９】
ワーク主軸台３の駆動軸Ｃ１と、心押台４の駆動軸Ｃ２とは両方、連結された軸として運転されるので、Ｃ１軸と、Ｃ２軸とは同期的に電気的にＣＮＣ制御されて駆動される。クランクシャフトを、その緊締状態で、両方のクランクシャフト端部において同期的に駆動することに基づいて、クランクシャフトが、その長さにわたって、材料の弾性的な領域における捩れによって「捻られる」ことは回避される。これによって、クランクシャフトが極めて高い精度で研削され得ることを確実にすることができる。
【００５０】
クランクシャフト１０の比較的大きな長さのために、クランクシャフト１０は、複数の、この場合は４つのメインベアリング部において振止め１１によって支持される。振止め１１自体は、研削テーブル２上に取り付けられており、したがって、振止め１１は、メインベアリング部において相応する振れ止め座が研削された後に、それぞれのメインベアリング部１０．１に当て付けられて、このメインベアリング部１０．１を支持することができるように走行され得る。
【００５１】
クランクシャフト１０が完全に最後まで研削されて、研削機から積み下ろされなければならない場合、ワーク主軸台３の緊締チャック１７と、心押台４の緊締チャック１８とは、同時に各緊締チャックの尖端部２６，２７を係合解除しながら、戻されている。この場合、クランクシャフトは、いわゆる受け柱（Ａｕｆｌａｇｅｐｒｉｓｍａ）（図示せず）上に置かれる。受け柱は、同様に研削テーブル２に組み付けられていて、２つのメインベアリング部１０．１に係合している。このように置かれたクランクシャフトは、次いで相応するリフト装置により研削機から取り出され得る。同様に、新規の、これから研削すべきクランクシャフトは、この受け柱上に載置されることによって研削機に積み込まれる。次いで、クランクシャフトの緊締が、各端部領域において緊締チャック１７，１８により行われる。
【００５２】
複数の研削工程により生じる、ＣＢＮ研削ディスク７，９における摩耗を補償し、研削ディスクにおける所望の目標輪郭を再び製造するためには、摩耗に応じたインターバルで研削ディスクがツルーイングされる。このためには、研削テーブル２上には付加的に、ダイヤモンドホイールを備えたツルーイング装置２０が配置されている。ダイヤモンドホイールにより、研削ディスク幾何学形状は、μｍ単位の精度でツルーイングにより回復され得る。
【００５３】
第２の研削主軸台８に付加的に配置された長さ測定装置１９は、スイッチ測定ヘッドを有している。このスイッチ測定ヘッドは、研削主軸台８のＸ２軸およびＺ２軸を有する走行によって、種々の測定位置にもたらされ得る。この測定センサにより、目下の長さ寸法が、たとえば実際の研削前に素材において、かつ完成したクランクシャフトにおいても測定される。この測定装置により、半径方向位置も測定され得る。
【００５４】
目下の直径寸法を研削中に連続的に、かつ完成したワークにおいても測定することができるように、いわゆるインプロセス測定装置が設けられている。図１における見やすさの理由から、インプロセス測定装置は図示されていない。このインプロセス測定装置は、通常、研削主軸台５，８に組み付けられている。この場合通常は、１つのインプロセス測定装置が、研削スピンドルおよび研削ディスク毎に設けられている。この測定装置は、付加的にＣＮＣ制御される軸を有しているので、測定装置は、研削ディスクを備えた研削スピンドルの運動から独立してＺ軸に沿って運動可能である。これによって、たとえばメインベアリング部およびクランクピンベアリング部の長手方向で複数の所望の位置において、目下の直径の測定値を得ることが可能である。この測定値は一方では、支承箇所の円錐度または凸形曲面（Ｂａｌｌｕｓ）をまだ研削プロセス中に監視し、測定値に基づいて、対応する研削ディスクの研削工程の対応する制御を実施するために必要である。したがって、研削中に、必要である場合には、寸法補正が実施され得るので、研削された目標輪郭も達成される。これにより、極めて高い精度を、この大型クランクシャフトにおいても実現することが可能である。したがって、この測定装置は、参照符号１６．１もしくは１６．２を備えた旋回軸ＷＫ１，ＷＫ２の付加的な駆動装置と相俟って、研削中の補正を実施するための基礎を提供し、これによって、できるだけ正確な所望の外周面輪郭を各支承箇所において達成することができる。
【００５５】
クランクシャフトの研削は、支承箇所においても、シャフト端部における中心の部位においても、ＣＢＮ層を有する研削ディスクによって実現される。有利には、セラミックスによりボンディングされたＣＢＮがこのために使用される。このセラミックボンド型のＣＢＮは、連続的な研削プロセスにおいて、既に説明された摩耗に応じたインターバルでツルーイングされ得る。しかし、特別な研削タスクのためには、電気メッキされたＣＢＮを有する研削ディスクも使用され得る。
【００５６】
図２には、図１の部分図が示されている。この部分図では、研削テーブルの構造が拡大されて図示されていて、Ｃ１軸および緊締チャック１７を備えたワーク主軸台３ならびにＣ２軸および所属する緊締チャック１８を備えた心押台４を示している。この場合、ワーク主軸台３および心押台４は、その緊締チャック１７，１８の間で、クランクシャフト１０を緊締して保持している。緊締は、ワーク主軸台３の中心軸、クランクシャフトの中心軸、つまりクランクシャフトのメインベアリング部１０．１の中心軸および心押台４の中心軸が互いに正確に整合するように、実現されている。クランクシャフト１０は、その各端部領域において、ジャーナル１０．３で、緊締チャック１７，１８のそれぞれの緊締爪１７．１，１８．１および尖端部２６，２７によって緊締されている。それぞれ２つのメインベアリング部１０．１の間には、クランクシャフト１０の対応するクランクピンベアリング部１０．２が配置されている。中心の支承箇所を成すメインベアリング部１０．１には、振止め１１がクランクシャフト１０を支持するために当て付けられていて、かつ中心の支承箇所１０，１において、このメインベアリング部に係合している。クランクシャフト１０は、その中心に位置する両端部において固く緊締されていて、左側ではＣ１軸の駆動装置によって、右側では駆動装置Ｃ２によって、互いに同期的であるように、駆動されている。緊締爪１７．１，１８．１およびセンタリング尖端部２６，２７は、補償を行う緊締爪１７．１，１８．１が、緊締箇所における同心度または形状の不正確さを許容し、この場合に緊締チャック１７，１８内のセンタリング尖端部２６，２７に重大な影響を与えることがないように形成されている。センタリング尖端部２６，２７を有する緊締チャック１７，１８の代わりに中心に緊締する緊締チャックが使用されることも可能である。
【００５７】
図２は、支承箇所１０．１，１０．２を研削するための緊締状態を示している。クランクシャフト１０の端部領域の研削時には、機械におけるクランクシャフト１０の緊締状態を変更する必要がある。このことは、以下の図面において説明されるが、この場合に、クランクシャフト１０の中心の緊締が解除されることはない。これにより、クランクシャフト１０のメインベアリング部１０．１もクランクピンベアリング部１０．２も端部領域１０．３も、唯１回の締付けで研削され得ることが可能である。
【００５８】
図３は、簡略化された図面でクランクシャフト１０を示している。この簡略図では、研削領域２３，２４，２５、つまりクランクシャフト１０において完全加工の意味で加工される必要がある領域が示されている。したがって、この図面は、相応する研削タスク、しかもこの場合、エンジンの８気筒−クランクシャフトまたはＶ型エンジンの１６気筒−クランクシャフトのための相応する研削タスクを示している。このクランクシャフト１０において、メインベアリング部１０．１、クランクピンベアリング部１０．２およびジャーナル１０．３の形態の端部領域を備えたシャフト端部が研削され得る。このことは唯１つの機械において、１回の締付けにおいて行われ、この場合にクランクシャフト１０が合間に積み込み／積み下ろしされる必要はない。メインベアリング部１０．１は、メインベアリング部のための研削領域２３によって、クランクピンベアリング部１０．２は、クランクピンベアリング部のための研削領域２４によって、ジャーナル１０．３の形態の円筒形の端部領域は、ジャーナルのための研削領域２５によって図示されている。さらに、クランクシャフトは、右側でフランジ１０．６を有している。このフランジ１０．６は、同様にその平面においても研削される必要がある。さらに、クランクシャフト１０は、その端面側の端部においてセンタ穴１０．４を有している。このセンタ穴１０．４は、各緊締チャック１７，１８のセンタリング尖端部２６，２７が係合し、クランクシャフト１０をセンタリングして収容するために設けられている。
【００５９】
一般的な研削タスクでは、まず振止め座がクランクシャフトのメインベアリング部１０．１において粗研削されるので、円形のきれいに研削された振止め座が研削されている。別の工程で、クランクシャフト１０がメインベアリング部１０．１に当て付けられた振止め１１によってその長さにわたって安定的に支持されるまで、別の振止め座が相前後して、または時間並行に研削される。別の研削工程において、クランクピンベアリング部１０．２およびメインベアリング部１０．１が粗研削されるので、全ての支承箇所はその直径、曲率移行部および平面において粗研削されている。粗研削後に、クランクピンベアリング部、メインベアリング部およびシャフト端部の、完成寸法への仕上げ研削が行われる。粗研削および仕上げ研削は、有利には１つの同一の研削ディスク７，９により行われる。クランクシャフト１０の完全研削時に、上述の方法は、対応するクランクシャフトの研削のために技術的に有利かつ有意義であるように使用される。この場合、研削の順番は各クランクシャフトに依存し、完全に変更され得る。概して、大型のクランクシャフトでは、規定された研削順番は固定的に規定されかつ設定され得ない。なぜならば、研削の技術は、自由になる切り屑に関してかつクランクシャフトの可能な歪みに関連して、研削時の加工および挙動に強く依存するからである。クランクシャフトを形成する材料が研削の順番を固定するための別の要因とみなされる。種々異なる材料から成るか、または互いに異なる硬化処理を受けた同一に前処理されたクランクシャフトでさえ、この特性を考慮しながら研削順番に関して部分的に異なって加工される必要がある。研削順番のための別の要因は、クランクシャフトの固有振動である。固有振動は、同様に規定された研削順番をもたらす、もしくは要求し得る。
【００６０】
図４は、図２の拡大図を示している。クランクシャフト１０は、部分的にしか示されていない。図２に補足して、ここでは拡大図で、ワーク主軸台３の、緊締爪１７．１およびセンタリング尖端部２６を備えた緊締チャック１７と、心押台４の、緊締爪１８．１およびセンタリング尖端部２７を備えた緊締チャック１８とが図示されている。センタリング尖端部２６，２７は、一緒に駆動されるように形成されているので、緊締爪１７．１が戻されている場合に、クランクシャフトは未だにセンタリングされてセンタリング尖端部２６，２７を介して保持され、締め付けられている。２つの振止め１１が示されている。
【００６１】
図５には、ワーク主軸台側の、開放された緊締爪１７．１を備える緊締チャック１７が示されている。緊締爪は、戻されている。引戻しは、それぞれ上下に示された両方向矢印により示されている。緊締チャック１７は、さらにセンタリング尖端部２６を有している。このセンタリング尖端部２６は、緊締爪が戻されている場合に、クランクシャフト１０をそのジャーナル１０．３において引続き中心で支持するもしくは締め付けている。振止め１１は、クランクシャフト１０の、左側から見てクランクピンベアリング部１０．２の後方にある第１のメインベアリング部１０．１を支持している。この場合、振止め１１は、研削テーブル２上に取り付けられている保持部上に配置されている。
【００６２】
緊締爪１７．１の、図示された戻された位置では、クランクシャフト１０の端部領域のジャーナル１０．３ならびに場合によっては存在する平面が研削され得る。クランクシャフト１０は、左側の端部領域の研削時に、引き続き、心押台４（図示せず）に設けられた緊締チャック１８内で緊締されているので、Ｃ１軸を実現している駆動されたセンタリング尖端部２６に対して付加的に、心押台４のＣ２軸がクランクシャフト１０を研削のために回転駆動する。当然ながら、ワークスピンドルがジャーナル１０．３の研削中に一緒に駆動されず、これにより静止している尖端部が存在していることも可能である。このことは、各研削タスクと、研削されるべきクランクシャフトの各形態とに依存する。
【００６３】
図６には、図４に対して拡大された図で、駆動装置Ｃ２を備えた心押台４の配置が、クランクシャフト１０の右側のジャーナル１０．３の緊締状態で示されている。この図面は、心押台４の緊締チャック１８がその緊締爪１８．１およびセンタリング尖端部２７で、緊締するようにジャーナル１０．３に係合していることを除けば、原理的には、図５に示した配置に関してワーク主軸台３に相当する。
【００６４】
図７には、ジャーナル１０．３の形の円筒形の端部領域が、研削領域２５に関して研削ディスク９によりどのように研削され得るかが示されている。心押台４の緊締チャック１８はこの場合、緊締爪１８．１に関して戻されている。このことは、緊締チャック１８の上方および下方に示された両方向矢印により示されている。緊締チャック１８のセンタリング尖端部２７は、未だにクランクシャフト１０のジャーナル１０．３の端面に設けられたセンタ穴１０．４に係合している。緊締爪１８．１が戻されている場合、クランクシャフト１０の、ジャーナルの形態の円筒形の端部領域は、研削領域２５において研削ディスク９を用いて研削可能であるので、クランクシャフトのこの領域は、直径に関して、かつ場合によっては存在するフランジ１０．６の平面においても研削され得る。ジャーナル１０．３の研削は、複数回のプランジ研削で研削され得る。研削ディスク９の第２の押し当て後に、研削ディスク９はジャーナルの完全な長さにわたって「移動される」ので、完成部分において完全に円筒形の直径が生じる。クランクシャフト１０の左側と、そこに配置されたワーク主軸台３は示されていない。このワーク主軸台３の緊締チャック１７は、クランクシャフト１０を引き続き緊締して保持しているので、ワーク主軸台３のＣ１軸駆動装置はクランクシャフト１０を研削のために回転駆動する。有利には、心押台４に設けられたセンタリング尖端部２７は、この加工中に同様に駆動されているので、心押台側で一緒に回転する尖端部が存在している。しかし、心押台スピンドルがこの部分の研削の間に駆動されず、これにより定置の、または単純に一緒に回転する尖端部が存在していることも可能である。
【００６５】
図８には、図７に相当する図面が示されているが、クランクシャフト１０の端部において、円筒形の区分ではなく、接続して位置する端部側の円錐部３８を備えた円筒形の区分が研削されるという差異を有している。この場合、研削ディスク９の旋回は、ＷＫ旋回軸を介して行われ、この場合、ＷＫ２旋回軸１６．２を介して行われる。円錐部３８の研削時に、研削ディスク９は、円錐部３８の外周線に沿って走行する。つまり、Ｘ２軸およびＺ２軸が補間的に制御されるので、研削ディスク９は、Ｘ軸とＺ軸の運動の重畳に相応して走行させられる。
【００６６】
図９には、別の例示的な実施の形態が図示されていて、この場合、大型クランクシャフトの完全加工において、大型クランクシャフトが端部側の円筒形のジャーナル１０．３の端面においてどのように研削され得るかが示されている。原理的な配置は、図７に示された配置に一致する。この場合、心押台４は、緊締爪１８．１およびセンタリング尖端部２７を備えた緊締チャック１８と共に全体的にクランクシャフト１０との係合を解除して戻されている。このことは、太い両方向矢印によって心押台４において示されている。図９に示されているように、研削ディスク９が、ジャーナル１０．３の端面を研削することができるように、心押台４は、緊締チャック１８と、クランクシャフト１０のジャーナル１０．３の、センタ穴１０．４を備えた端面との間に十分に大きな間隔が実現されている程、戻されなければならない。この端面を研削するために、付加的な振止め１１が当て付けられる。この振止め１１は、ジャーナル１０．３に当て付けられているので、ジャーナル１０．３は、クランクシャフト１０において、中心軸からのずれなしに研削され得る。この場合、研削ディスク９は、平面研削時に、ジャーナル１０．３の外周面から、クランクシャフトの中心長手方向軸線にまでそのＸ２軸に沿って走行される。研削除去率の大きさは、そのＺ２軸を介した研削ディスク９の移動を介して実現される。したがって、図９に図示された作業形式では、クランクシャフト１０の完全加工が、クランクシャフトの端部ジャーナル１０．３の端面を含んでいる。ワーク主軸台３において、緊締チャック１７はその緊締爪１７．１に関しても、センタリング尖端部２６に関しても、左側のジャーナルに係合したままであるので、ワーク主軸台３のＣ１軸駆動装置は、クランクシャフト１０を研削のために回転駆動する。
【００６７】
図１０には、支承箇所において、実際の支承箇所からの移行曲率部が、運動の補間によって、つまりＸ軸およびＺ軸の駆動装置の補間によって、研削時に、研削ディスク７，９を用いてどのように「転写」されるかが図示されている。研削ディスク７，９の、研削すべき移行曲率部に沿った運動は、両方の矢印によって研削ディスク７，９の下方の領域に示されている。この方法により、１つの同一のＣＢＮ研削ディスクにより種々異なる「エッジ曲率部」を備えた支承箇所が研削され得ることが可能である。
【００６８】
１つの同一の研削ディスク７，９により、実際の支承箇所を画定する平面２８が研削され得る。この場合さらに、支承箇所の、ひいてはクランクシャフト１０の長手方向軸線に対して垂直方向に配向された平面２８を研削する場合に、研削ディスク７，９がＷＫ旋回軸１６．１もしくは１６．２を中心として僅かに旋回させられてことが必要であり、これにより平面２８が確実に、ベアリング部の長手方向軸線に対する各所望の角度で研削され得る。
【００６９】
この方法もしくは該方法を実現するための研削機は、クランクシャフトの端部領域に設けられた相応して連続する直径移行部にも使用され得る。
【００７０】
図１１には、研削ディスク７，９の、ＷＫ１軸もしくはＷＫ２軸を中心とした付加的な運動によって、たとえば支承箇所におけるクラウニング状の輪郭がどのように生ぜしめられ得るかが示されている。この場合に、研削ディスクの外周面が凹状にツルーイングされている必要はない。ＷＫ１旋回軸およびＷＫ２旋回軸のための付加的な駆動装置の利点は、とりわけ、研削ディスクの外周面の円筒形の構成（「平坦な」周面とも云う）によって、たとえばその各ＷＫ軸を中心とした研削ディスク７，９の周期的な旋回により、クラウニング状の形状が生ぜしめられ得ることにある。このことは、ツルーイング工程を簡単にし、かつ支承箇所または端部領域において所望される各輪郭のための本発明に係る研削機の使用のフレキシビリティも高める。つまり、円筒形の輪郭から逸脱する輪郭のために、または高い円筒度を有する円筒形の輪郭を達成するために補正するように使用される。このような配置により、同一の研削ディスクによって、クランクピンベアリング部１０．２またはメインベアリング部１０．１の支承箇所における種々のクラウニングを研削することが可能である。
【００７１】
図１１の左部分には、そのＸ１軸もしくはＸ２軸に沿った研削ディスク７，９の垂直方向の移動が図示されており、しかもいわゆるプランジ研削における移動が示されている。図１１にも僅かにしか示されていない大型クランクシャフトでは、研削ディスク７，９の幅は、このベアリング部を画定している側方の平面の間のベアリング部の長さよりも小さい。したがって、純粋に円筒形の支承面はしばしば以下のように研削される。すなわち、まず隣り合った複数のプランジ研削工程における粗研削で、粗研削輪郭が達成される。粗研削後に残っている、仕上げ研削のための僅かな過剰寸法は、次いで表面の研磨を含む側方の移動によって、ベアリング部の長さにわたって除去される。
【００７２】
研削ディスク７，９の幅が、支承箇所の長さよりも小さい場合、本発明に係る方法および本発明に係る研削機によって、ＷＫ１軸もしくはＷＫ２軸を中心とした旋回運動を実現することが可能であり、これにより、図面の右部分に示されているように、クラウニング状の輪郭を有する支承箇所が生ぜしめられる。研削ディスクがそのＷＫ１軸もしくはＷＫ２軸を中心として右側に向かって旋回される場合、破線で示された輪郭が、事前に研削された平面に衝突することなしに研削ディスク７，９が旋回され得る最大輪郭である。クラウニング状の支承箇所の製造時には、ＷＫ軸を中心とした旋回ディスクの必要となる旋回により、場合によっては存在する僅かな歪みが、実際の支承箇所から平面への移行曲率部において予想され得る。しかし、この歪みは許容可能な公差範囲にある。なぜならば、支承箇所の輪郭のクラウニングは、いずれにせよマイクロメートル範囲内でしか形成されないからである。
【００７３】
形付けされていない研削ディスクの利点はまさに、研削ディスク７，９のいわゆる平坦な周面が、支承面のクラウニング状の構造を生ぜしめるためにも、円筒形の支承箇所またはクランクシャフトのシャフト端部における円筒形のジャーナルを生ぜしめるためにも、問題なしに利用され得ることにある。
【００７４】
図１２には、測定装置３０が図示されている。測定装置３０は、研削主軸台５，８上に旋回可能に配置されている。測定装置３０は、旋回曲線３３を介して液圧シリンダ３２によって、クランクシャフト１０の積込み／積下しのために、研削機から、研削機の外部の自由な位置に出るように旋回させられる。旋回曲線３３は、破線で示されている。測定装置３０は、メインベアリング部１０．１のためにもクランクピンベアリング部１０．２のためにも使用可能であり、その前端部に、測定プリズム３１を有している。この測定プリズム３１は、支承箇所１０．１／１０．２に向かって接近するように旋回可能である。測定装置３０が側方で各支承箇所１０．１もしくは１０．２に向かって旋回され得ることによって、支承箇所における相応する直径の測定が研削ディスク７，９を用いた研削中に実施され得る。大型クランクシャフトでは、研削ディスク７，９の幅が、各支承箇所の長さよりも小さいので、研削ディスクは、研削のために、そのＺ方向の種々異なる研削位置にももたらされなければならない。円筒形の外側輪郭から逸脱する輪郭の測定を含むこともある、研削すべき支承箇所の高い精度を得るために、本発明によれば、測定装置３０が、付加的な固有のＣＮＣ制御される軸によって、クランクシャフトの長手方向軸線に対して平行に延びる方向に移動可能であり、かつ１つの支承箇所において互いに異なる複数の箇所に設置可能であることが規定されている。存在する測定装置により、ポストプロセス測定も各支承箇所において行われ得る。
【００７５】
たとえば積込みまたは積下ろし時のように、研削ディスク７，９により研削が行われない場合、測定装置は研削ディスク７，９の作業領域から出るように旋回されている。クランクシャフト１０は、測定時に常に機械内に緊締されている。
【００７６】
図１３には、別の例示的な実施の形態により、偏心して回転するクランクピンベアリング部の研削時に、冷却ノズル３５がどのように一緒にガイドされるかが図示されている。この場合、冷却ノズル３５の、研削ディスク作用箇所に対するその間隔はほぼ同じままであるようにされる。図１３Ａには、研削ディスク７，９が、その回転方向３４に沿ってかつその接近方向Ｘに沿ってどのようにクランクピンベアリング部のジャーナル１０．２に作用するかが示されている。クランクシャフト１０の回転は、部分図Ａの右側の部分に示された破線の矢印により示されている。実線の湾曲した両方向矢印３６は、固有のＣＮＣ運動軸を有する冷却ノズル３５の運動を示している。メインベアリング部１０．１は、ここでは研磨されない。図１３Ｂは、クランクシャフト１０がどのように図１３Ａに対して９０°だけ回転されているかを示しており、この場合、研削ディスク７，９は、Ｘ軸に沿った運動により、クランクピンジャーナル１０．２を追従する。ＣＮＣ冷却ノズル軸に沿った運動により、冷却ノズル３５も同じように一緒にガイドされる。図１３Ｃには、図１３Ａに対して１８０°だけ回転させたクランクピンジャーナル１０．２の運動が示されている。ここでも、冷却ノズル３５が、クランクピンジャーナル１０．２における研削ディスク７，９の直接的な研削作用箇所に対してほぼ同じ大きさの間隔を有していることが判る。最後に図１３Ｄには、クランクシャフト１０が、図１３Ａに示した出発点に対して２７０°だけ回転されている場合を示している。この場合、同様に冷却ノズル３５が一緒にガイドされ、研削作用箇所に対してほぼ同じ大きさの間隔を有している。研削ディスク７，９は、この研削運動を、いわゆる振子式研削（Penedlhubschleifen）において実施する。この場合、ＣＮＣ冷却ノズル軸により一緒にガイドされた冷却ノズル３５は、研削すべきクランクピンジャーナル１０．２における研削ディスク７，９の研削作用箇所の確実かつ最適な冷却を保証する。
【００７７】
図１４に示されているように、クランクシャフト１０のメインベアリング部１０．１が研削される場合には、当然ながら、ＣＮＣ冷却ノズル軸を作動する必要はない。むしろ冷却ノズル３５は固定的に配置されていてよく、それにもかかわらずクランクシャフト１０の相応する回転時に冷却ノズル３５は、メインベアリング部ジャーナル１０．１における研削ディスク７，９の研削作用箇所に対して一定の間隔を有している。同様に、研削ディスクの回転方向３４およびそのＸ軸に沿った移動が示されている。
【００７８】
したがって、本発明に係る研削機により、種々異なる形態、種々異なる材料および種々異なる要求を有する大型クランクシャフトの研削技術による加工時に、高いフレキシビリティが、高い加工品質を維持しながら可能にされている。
【符号の説明】
【００７９】
１  機械ベッド
２  研削テーブル
３  Ｃ１軸を有する第１のワーク主軸台
４  Ｃ２軸を有する心押台／第２のワーク主軸台
５  第１の研削主軸台
６  研削スピンドル
７  第１の研削ディスク
８  第２の研削主軸台
８．１  研削スピンドル
９  第２の研削ディスク
１０  クランクシャフト
１０．１  メインベアリング部
１０．２  クランクピンベアリング部
１０．３  端部ジャーナル
１０．４  センタ穴
１０．５  ウェブ
１０．６  フランジ
１１  振止め
１２  Ｃ１軸の駆動装置
１３  Ｃ２軸の駆動装置
１４  Ｚ１軸の駆動装置
１５  Ｚ２軸の駆動装置
１６．１  ＷＫ１旋回軸
１６．２  ＷＫ２旋回軸
１７  緊締チャック  ワーク主軸台
１７．１  緊締爪
１８  緊締チャック  心押台
１８．１  緊締爪
１９  長さ測定装置
２０  ツルーイング装置
２１  ガイド  Ｚ軸
２２  ガイド  Ｘ軸
２３  研削領域  メインベアリング部
２４  研削領域  クランクピンベアリング部
２５  研削領域  端部ジャーナル
２６  センタリング尖端部  ワーク主軸台
２７  センタリング尖端部  心押台
２８  平面  メインベアリング部／クランクピンベアリング部
２９  クラウニング状の輪郭  支承箇所
３０  測定装置
３１  測定プリズム
３２  液圧シリンダ
３３  旋回曲線
３４  回転方向  研削ディスク
３５  冷却ノズル
３６  運動  冷却ノズル
３７  回転方向  クランクシャフト
３８  円錐部
【図１】
0006486379.tif 000002
【図２】
0006486379.tif 000003
【図３】
0006486379.tif 000004
【図４】
0006486379.tif 000005
【図５】
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【図６】
0006486379.tif 000007
【図７】
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【図８】
0006486379.tif 000009
【図９】
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【図１０】
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【図１１】
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【図１２】
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【図１３Ａ】
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【図１３Ｂ】
0006486379.tif 000015
【図１３Ｃ】
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【図１３Ｄ】
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【図１４】
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