(57)【要約】  この発明は、クランクシャフト（２２）の複数の主軸受およびロッド軸受および／または中心部分の同時研削のためのグラインディングセンタに関する。第１のものはＺ方向にのみ変位させることができ、第２のものはＸ方向にのみ最小限変位させることができる２つのロッド軸受研削スピンドル（１４、１５）は、共通ロッド軸受クロススライド（１１）に装着されている。研削の第１の段階において、機械加工された２つのロッド軸受間の寸法ずれの補正は、第２のロッド軸受研削スピンドル（１５）の別途の制御を介して寸法または真円度補正として実行される。ずれは、測定装置によって検出される。
2010528880.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
主軸受およびロッド軸受（それぞれ２３および２４−２７）を有するクランクシャフト（２２）を研削するためのグラインディングセンタであって、第１のステーション（３）を備え、前記第１のステーションにおいて、１群の主軸受研削車（１０）は、前記主軸受研削車（１０）の数に対応する数の前記主軸受（２３）が並行して時間Ｔ1で研削されるように、主軸受クロススライド（６）上に配置された主軸受研削スピンドル（９）上に軸方向に配置されており、さらに
第２のステーション（４）を備え、前記第２のステーションにおいて、２つのロッド軸受研削車（１４、１５）は、対になって前記クランクシャフト（２２）の２つのロッド軸受（２４−２７）を時間Ｔ2で研削し、送り方向（Ｘ軸）にある第１のロッド軸受研削スピンドル（１４）が位置的に固定されてロッド軸受クロススライド（１１）上に配置され、かつ前記送り方向（Ｘ軸）にある第２のロッド軸受研削スピンドル（１５）が前記第１のロッド軸受研削スピンドル（１４）に対して寸法または真円度補正軸（４４）の方向にのみわずかに調整可能であるように、前記ロッド軸受クロススライド（１１）上にあるそれぞれの前記ロッド軸受研削スピンドル（１４、１５）によって取付けられている、グラインディングセンタ。
【請求項２】
前記ロッド軸受クロススライド（１１）上に位置する前記２つのロッド軸受研削スピンドル（１４、１５）は、互いに関連して軸方向（Ｚ２軸）に調節可能である、請求項１に記載のグラインディングセンタ。
【請求項３】
前記第２のステーション（４）の前記第２のロッド軸受研削スピンドル（１５）の駆動装置は、前記第２のロッド軸受研削スピンドル（１５）が寸法および／または真円度補正のために狭い限度内で有効なＮＣ軸によって前記クランクシャフト（２２）まで前記ロッド軸受クロススライド（１１）の移動とは独立して前進させられ得るように構成されている、請求項１または２に記載のグラインディングセンタ。
【請求項４】
前記第１のステーション（３）の前記主軸受研削スピンドル（９）の前記主軸受研削車（１０）が前記主軸受（２３）の研削のために径方向に前進させられ、前記クランクシャフト（２２）の平らな表面（２８）の研削のために軸方向にオフセットされるように構成されている、請求項１から３の１つ以上に記載のグラインディングセンタ。
【請求項５】
前記主軸受研削車（１０）は、前記主軸受クロススライド（６）によって軸方向にオフセットされる、請求項４に記載のグラインディングセンタ。
【請求項６】
前記主軸受研削車（１０）は、前記主軸受研削車（１０）が軸方向にオフセットすことが可能なように前記主軸受研削スピンドル（９）上に配置されていることによって、軸方向にオフセットされる、請求項４に記載のグラインディングセンタ。
【請求項７】
前記クランクシャフト（２２）がその平らな表面（２８）の前記主軸受研削車（１０）による研削のために前記クランクシャフトの長手方向に軸方向にオフセットされるように構成されている、請求項１から３の１つ以上に記載のグラインディングセンタ。
【請求項８】
Ｔ1は、Ｔ2にほぼ対応する、請求項１から７の１つ以上に記載のグラインディングセンタ。
【請求項９】
前記ロッド軸受クロススライド（１１）は、前記ロッド軸受研削車（１７、１８）の振り子ストローク運動が生じ得るように設計されている、請求項１から８の１つ以上に記載のグラインディングセンタ。
【請求項１０】
各前記第１および前記第２のステーション（３、４）は、被加工物主軸台（７、１２、１３）と心押台（８）とを有し、前記第１および第２のステーション（３および４）の前記被加工物主軸台（７、１２、１３）および心押台（８）はそれぞれ、主軸受長手方向軸と少なくとも１つのロッド軸受長手方向軸（２９、３０）とを有する前記クランクシャフト（２２）が動作中に前記主軸受長手方向軸（２９）を中心にしてその周りを回転するように設計されている、請求項１から９の１つ以上に記載のグラインディングセンタ。
【請求項１１】
測定装置（２０）が、寸法および／または真円度の連続測定のために設けられ、前記ロッド軸受研削スピンドル（１４、１５）の前進軸（Ｘ軸）または前記寸法および真円度補正軸（４４）における移動を制御するための信号を供給する、請求項１から１０の１つ以上に記載のグラインディングセンタ。
【請求項１２】
クランクシャフト（２２）の主軸受およびロッド軸受（それぞれ２３および２４から２７）および／または中心部分を２つのステーション（３、４）を有する研削セルにおいて研削するための方法であって、
ａ．前記第１のステーション（３）において、前記クランクシャフト（２２）の前記主軸受（２３）および／または中心部分を主軸受研削スピンドル（９）の共通シャフト上に位置する一式の主軸受研削車（１０）で研削するステップと、
ｂ．前記クランクシャフト（２２）を前記第２のステーション（４）に入れるステップと、
ｃ．前記第２のステーション（４）において、前記クランクシャフト（２２）の回転軸に対して同じ角度位置を有する２つのロッド軸受（２４および２７または２５、２６）をいずれの場合も２つのロッド軸受研削車（１７、１８）で等時的に研削するステップと、
ｄ．前記２つのロッド軸受研削車（１７、１８）の各々の前進移動を個々にコンピュータ制御するステップとを備え、前記第２のロッド軸受研削車（１８）の前記前進移動は、前記第１のロッド軸受研削車（１７）の前記前進移動からのずれに従ってのみ行われ、さらに
ｅ．前記研削セルにおいて、２つのクランクシャフトを常に同時に機械加工するステップを備え、前記第１のステーション（３）における研削時間Ｔ1は前記第２のステーション（４）における研削時間Ｔ2にほぼ等しい、方法。
【請求項１３】
前記２つのロッド軸受研削車（１７、１８）は、ロッド軸受クロススライド（１１）上に配置されたロッド軸受研削スピンドル（１４、１５）上に位置しており、前進方向（Ｘ軸）の前記第１のロッド軸受研削車（１７）を備えた前記第１のロッド軸受研削スピンドル（１４）は、前記ロッド軸受クロススライド（１１）上に位置的に固定されて配置されており、後者によって前進させられ、前記第２のロッド軸受研削車（１８）を備えた前記第２のロッド軸受研削スピンドル（１５）は、寸法および／または真円度補正のために狭い限度内で有効なＮＣ軸によって前記クランクシャフト（２２）まで前記ロッド軸受クロススライド（１１）の移動とは独立して前進させることができる、請求項１２に記載の方法。
【請求項１４】
前記主軸受研削スピンドル（９）の前記主軸受研削車（１０）は、前記主軸受（２３）の研削のために径方向に前進させられ、前記クランクシャフト（２２）の平らな表面（２８）の研削のために軸方向にオフセットされる、請求項１２または１３に記載の方法。
【請求項１５】
前記主軸受研削車（１０）は、前記主軸受クロススライド（６）が軸方向にオフセットされることによって軸方向にオフセットされる、請求項１４に記載の方法。
【請求項１６】
前記主軸受研削車（１０）は、前記主軸受研削スピンドル（９）上で軸方向にオフセットされることによって軸方向にオフセットされる、請求項１４に記載の方法。
【請求項１７】
前記クランクシャフト（２２）の表面側（２８）は、前記クランクシャフト（２２）がこの場合軸方向にオフセットされることによって前記主軸受研削車（１０）で研削される、請求項１２または１３に記載の方法。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
この発明は、主軸受とロッド軸受とを有するクランクシャフトを研削するためのグラインディングセンタに関し、複数の主軸受およびロッド軸受は、同時に研削される。
【背景技術】
【０００２】
この種のグラインディングセンタは、部品点数の多いクランクシャフトの粗研削および／または精密研削に用いられる。関係するクランクシャフトは、自動車産業における直列４気筒エンジンのためのものであることが多く、２つのロッド軸受がいずれの場合もクランクシャフトの長手方向軸に対して同じ角度位置に配置されている。上記２つのロッド軸受は、同時に（並行して）研削されて、生産性を高める。そのような手順の例は、ＥＰ１０４４７６４Ａ２およびＥＰ１０８８６２１Ｂ１に記載されている。
【０００３】
クランクシャフトの主軸受について、複数の軸受の同時研削は、既に比較的長い間たとえばＵＳ３４８７５８８から知られている。この場合、主軸受のための研削スピンドルは、主軸受の数と等しい数の研削車を有する。研削車は、共通軸上に位置する。これに関するより最近の開示は、ＤＥ１０１４４６４４Ｂ４に見られる。
【０００４】
ＥＰ１０４４７６４Ａ２に従ったクランクシャフトのためのグラインディングセンタの場合、クランクシャフトの２つのロッド軸受の同時研削のために、関連する研削スピンドルを介して専用のクロススライド上に固定的に各々取付けられた粗研削車と仕上げ研削車とが利用される。この２つのクロススライドは、クランクシャフトの長手方向（Ｚ方向）に互いに独立して移動可能であり、クランクシャフトの方向（Ｘ方向）に前進可能である。クロスクライドおよび研削スピンドルの対応する制御を介して、２つのロッド軸受を１つの締付け機構内で同時機械加工することが可能であり、一方のロッド軸受は、粗研削され、他方は、仕上げ研削される。この場合、研削動作は、関連する測定装置を介して連続的に監視される。
【０００５】
ＥＰ１０８８６２１Ｂ１には、クランクシャフトの少なくとも２つの軸受の同時研削のための方法および装置が記載されており、この方法および装置にはＥＰ１０４４７６４Ａ２に示されたグラインディングセンタと構造上および操作上の実質的な重複がある。両システムに共通な特徴は、各システムは、用いられる２つの研削スピンドルの各々に対して専用のクロススライドを用いることである。上記クロススライドの各々は、研削動作全体の間、別々に作動され、研削された軸受の真円度および寸法寸法に関して測定ヘッドを介して確定されたリアルタイムデータに従って常時監視および補正されなくてはならない。２つの別々のクロススライドを−２つの軸受の機械加工のためだけに−備えたグラインディングセンタの構築は、部品および関連する制御システムに多くの空間および相当の支出を必要とする。
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００６】
上記の先行技術から進んで、この発明は、構造的支出および必要な空間が相当削減され、主軸受およびロッド軸受の同時高品質研削が特に高速にかつ経済的に可能となる、クランクシャフトの研削のためのグラインディングセンタを示すことを目的とする。
【課題を解決するための手段】
【０００７】
この目的は、請求項１に従った特徴を有するグラインディングセンタによって達成される。
【０００８】
この発明に従ったグラインディングセンタの場合、必要な空間および構造的支出は、有利には、少なくとも２つの軸受の同時（等時的）研削のための２つのステーションが組合されてグラインディングセンタを形成していることによって既に削減されている。第１のステーションにおいて、主軸受とともに、ジャーナル側およびフランジ側クランクシャフト端部の中心軸まわりに回転する部分も（平らな）表面側および／または直径について精密であるように研削することができる。すべての主軸受を第１のステーションにおいて同時に研削することができるので、第２のステーションとは対照的に、利用可能なあいている時間がある。
【０００９】
２つのステーションを、研削されるクランクシャフトの共通軸方向に配置する場合、クランクシャフトの一方のステーションから他方への移動も非常に単純であることがわかる。さらにその上、数多くの利点が、ロッド軸受を共通クロススライド上で機械加工するための２つの研削スピンドルの配置から生じる。上記の追加の利点は、特に研削プロセスの制御の単純化ならびに構成部品数および必要な空間の削減であると考えられる。
【００１０】
この発明に従って、２つのロッド軸受の共同研削は、前進速度ならびに研削された軸受からの材料の除去および研削された軸受の真の回転状態（Rundlafus）の監視／補正が、まず共通ロッド軸受クロススライドの移動の制御を介してのみ起こるように制御される。この段階において、両ロッド軸受の研削の材料の主な除去が行われる。第１の研削スピンドルおよび第２の研削スピンドルは、所望される寸法にほぼ達したときにのみ移動に関して異なった制御をされる。研削車の前進方向（Ｘ方向）に対して固定的にロッド軸受クロススライドに接続された第１のロッド軸受研削スピンドルは、問題の研削動作に必要とされる最終所望値が達成されるように、その上さらにロッド軸受クロススライドの制御システムを介して、測定装置を介して確定される寸法および真円度値に従って制御される。
【００１１】
真円度値は、絶対に各ロッド軸受について測定されなくてはならないわけではない。測定後、上記補正値を制御システムに記録し、さらなる真円度測定を行なうまで特定の数のクランクシャフトのために保存してもよい。
【００１２】
この段階における第２のロッド軸受研削スピンドルの前進も、ロッド軸受クロススライドの移動に従うが、Ｘ方向へのもう１つの移動成分も上記移動に重ね合わせられる。上記もう１つの移動要素は、同時に機械加工された２つのロッド軸受で生じる寸法および／または真円度ずれの差分補正に役立つ。そのようなずれは、たとえば、２つの研削車の摩耗が異なることによって引起される恐れがある。上記ずれのもう１つの実質的な理由は、材料に応力がかかることがあるのでシャフトが研削中わずかにゆがむためである。この発明に従って、上記ずれは、２つのロッド軸受の寸法および真円度の連続確定によって検出され、そのために、対応する測定装置が各ロッド軸受に対して設けられている。
【００１３】
最終研削段階において、２つのロッド軸受間で補正されるべき差分は、ごく小さいものにすぎない。経験上、この差分は、１ミリメータの百分の一または千分の一の範囲内にあることが示されている。したがって、第２のロッド軸受研削スピンドルの移動には狭い調整範囲しか必要でない。上記範囲は、有利にはおよそ＋／−０．２ｍｍしか含む必要がない。
【００１４】
請求項２に従って、２つのロッド軸受研削スピンドルは、ロッド軸受クロススライド上で互いに相対的に軸方向に調整可能である。これにより、研削されるロッド軸受対間の軸方向の距離の違いへの適合、さらには種類の異なるクランクシャフトへの調整も可能になる。軸方向の調整可能性は、便宜上、機械の制御システムに組込まれており、自動的に作動される。一般に、いずれにせよ径方向に調整可能に配置される第２のロッド軸受研削スピンドルは、軸方向にも調節可能に設計されるが、逆の構成も考えられ、この逆の構成においては、第２のロッド軸受研削スピンドルは、ロッド軸受クロススライドに軸方向に固定され、第１のロッド軸受研削スピンドルがロッド軸受クロススライド上での軸方向の調整のために用いられる。
【００１５】
この発明のある実施例において、１つの（第２の）研削スピンドルのＮＣ軸としての寸法および真円度補正軸における移動のための駆動装置の構成が、請求項３に従って好ましい。なぜなら、そのような軸は、ＣＮＣ機械制御システムに容易に組込むことができるためである。
【００１６】
請求項４に従った研削セルの構成の場合も利点が得られ、この構成において、第１のステーションにおける機械加工は、クランクシャフトの表面側の研削も含む。これにより、対応する時間Ｔ2で２対のロッド軸受が機械加工されるように時間Ｔ1を使い、適合させることができる。
【００１７】
クランクシャフトの軸受点の平らな表面は、主軸受クロススライドがＺ方向にオフセットされることによってか、主軸受研削車が主軸受研削スピンドル上で軸方向にオフセットされることによってかのいずれかによって研削することができる。請求項５および６参照。しかしながら、クランクシャフトを軸方向に主軸受研削車に対してオフセットすことも可能である。請求項７参照。
【００１８】
請求項６に従った主軸受およびロッド軸受のための機械加工時間Ｔ1およびＴ2が互いに連係される場合、２つのステーションのロードおよびアンロードを同時に実行することができ、したがって待ち時間が省かれるため、グラインディングセンタの特に経済的な動作がもたらされる。
【００１９】
請求項９に従って、好ましくは振り子ストローク運動をロッド軸受の研削のために用い、よって、クランクシャフト取付けと、ロッド軸受の機械加工のための駆動との単純化がもたらされる。これに関連して、第１のステーションで研削された主軸受を第２のステーションにおけるクランクシャフト取付けのために容易に用いることができ、よってロッド軸受の機械加工における高い精度を達成することが可能になる。さらにその上、この発明に従った配置と、ただ１つのクロススライド上にある２つのロッド軸受研削スピンドルの作動とは、前進するスライドが１つしかないことに繋がる。したがって、２つの研削車の主な移動、すなわち振り子ストローク運動および送り運動は、単一の前進するスライドによってもたらされる。これは、機械加工動作の主たる部分の間、１つのみの前進するスライドが監視および制御されればよいため、制御システムの先行技術に対する相当の単純化をもたらす。最終研削段階における２つの研削スピンドルの移動の異なった制御は、最終的に２つのロッド軸受が所望の寸法に研削されているように、２つのロッド軸受間のどんなずれも検出され補償されることを確実にする。
【００２０】
請求項１０に従った特別に設計された主軸受およびロッド軸受主軸台または対応する心押台を介したクランクシャフトの締付けと回転駆動とは、グラインディングセンタの特に柔軟な使用を可能にする。クランクシャフトの締付けに主軸受長手方向軸の周りかロッド軸受長手方向軸の周りかでの回転という選択肢があるので、ロッド軸受研削に通常研削か振り子ストローク研削かを選択することが可能になる。
【００２１】
請求項１１に従った機械加工動作中の軸受の寸法および真円度の連続測定は、研削結果のほぼ瞬時の検出および非常に正確な補正を可能にする。
【００２２】
当然、この発明に従ったグラインディングセンタで、４気筒クランクシャフトに加えて、他のクランクシャフトもそのクランクシャフトがクランクシャフト上の同じ角度位置に各々合わされた２つのロッド軸受を有するのであれば研削することができる。したがって、カムシャフトの機械加工も、後者が同じ角度位置に各々配置された少なくとも２つの主軸受および２つのカムを有するのであれば可能である。
【００２３】
この発明は、請求項１２に従ったクランクシャフトの主軸受およびロッド軸受および／または中心部分を研削する方法にも関する。上記方法の改良されたものは、従属請求項に記載されている。
【００２４】
この発明に従ったグラインディングセンタおよび方法は、図面に示される例示的な実施例を参照して以下により詳細に説明される。
【図面の簡単な説明】
【００２５】
【図１】この発明に従った、研削セルとして設計されたグラインディングセンタの概略上面図である。
【図２】研削セルの第１のステーションの概略上面図であり、このステーションは、クランクシャフトの主軸受を機械加工する役目をする。
【図３】研削セルの第２のステーションの概略上面図であり、このステーションは、ロッド軸受を機械加工するために用いられる。
【図４】グラインディングセルの第１のステーションにおけるクランクシャフトの締付けを示す図である。
【図５】研削セルの第２のステーションにおけるクランクシャフトの締付けの詳細を示す図である。
【図６】第２のステーションにおける機械加工される軸受の寸法および真円度の測定装置の配置を示す図である。
【図７】図１中のＣ−Ｃ断面に従ったこの発明に従った研削セルの断面図である。
【発明を実施するための形態】
【００２６】
図１には、研削セル１として設計されたグラインディングセンタが上面図で示されている。上記研削セルは、共通機械ベッド２を有し、その上にクランクシャフト２２を研削によって機械加工するための２つのステーション３、４が配置されている。ステーション３、４は、共通研削台５を有し、その上にいずれの場合もクランクシャフト２２のための保持装置および駆動装置がある。通例、研削セルは、機械フードと、クランクシャフト２２を供給し取除くためおよびクランクシャフトを第１のステーション３から第２のステーション４へ運搬するためのロードおよびアンロード装置とを有する。しかしながら、これらは図１に示されておらず、したがって入力キーボードを備えたＣＮＣ制御装置も、液圧および／または気圧供給装置も示されていない。
【００２７】
図２に別個に示される、研削セル１の第１のステーション３は、クランクシャフト２２の主軸受２３を研削する役目をする。したがって説明のために、第１のステーション３の最も重要な機能部品は、追加の呼称「主軸受」を与えられている。主軸受２３（図４）は、主軸受研削スピンドル９上に配置された複数の主軸受研削車１０によって研削される。主軸受研削スピンドル９は、その役割のために、主軸受クロススライド６に締結されており、この主軸受クロススライドは、ＣＮＣ制御下で、クランクシャフト長手方向軸２９に対応するＺ方向とクランクシャフト長手方向軸２９に垂直な方向への前進を可能にするＸ方向とに移動可能である。主軸受クロススライド６は、覆い１６で被覆されているため見えないガイドトラックまたはスライドレール上でＺ方向に移動される。機械加工されるクランクシャフト２２は、図４により明らかに示されるように主軸受被加工物主軸台７と主軸受心押台８との間に締付けられており、図２による説明に従って、主軸受被加工物主軸台７によって回転させられる。第１のステーション３において、クランクシャフト２２の少なくとも２つの主軸受２３は、同時に粗研削または仕上げ研削され、そのために時間Ｔ1がかかる。
【００２８】
図３に別個に示される、研削セル１の第２のステーション４は、クランクシャフト２２のロッド軸受２４から２７を機械加工するために用いられ、第２のステーションにおいていずれの場合においても、クランクシャフト長手方向軸２９に対して同じ角度位置にある２つのロッド軸受２４から２７が同時に研削される。４つのロッド軸受２４から２７すべてを研削するのにかかる時間はＴ2である。説明のために、第２のステーション４の最も重要な機能部品は、追加の呼称「ロッド軸受」を与えられている。
【００２９】
研削されるクランクシャフト２２は、第２のステーション４においても中心に締付けられ、すなわち、両側にある締付け装置の共通長手方向軸は、クランクシャフト２２の長手方向軸２９と同一であり、この長手方向軸は、クランクシャフトの主軸受２３によって規定される。図３および図５に見られるように、クランクシャフト２２は、第２のステーション４において、第１のステーション３において研削されたクランクシャフトの外側主軸受２３でクランプされる。これによって、クランクシャフト２２のロッド軸受２４から２７の主軸受２３に対する正確な関係が確立される。
【００３０】
図３に従って、ロッド軸受被加工物主軸台１２、１３はそれぞれ、締付けるためにクランクシャフト２２の両側に設けられている。上記ロッド軸受被加工物主軸台１２、１３のチャック３１は、支持シェル３２（図５参照）を設けられており、完全に同期に回転するそれぞれのＣ１およびＣ２軸によって駆動される。しかしながら、第２のステーション４において、クランクシャフト２２を先端間に収容し、少なくとも一方の側のみでロッド軸受被加工物主軸台１２によって駆動することもできる。この主軸台のチャックは、浮動式に取付けられた締付け顎部３３を設けられており、補償し、径方向に遊びのない回転駆動をもたらす。そうするとクランクシャフト２２は、その中心で中心点上に位置合わせされる。
【００３１】
第２のステーション４におけるクランクシャフト２２の収容部の形状は、特定の個別の場合に従って変化させ、最適化することができる。
【００３２】
ステーション３および４の両方において、クランクシャフト２２を、１つ以上の自動調心固定振れ止めで支持することができる。
【００３３】
互いに垂直なＺ２軸およびＸ２軸の方向に移動可能な、すなわちクランクシャフト長手方向軸２９に平行におよびこの軸に垂直に移動可能なロッド軸受クロススライド１１は、第２のステーションに設けられている。ロッド軸受クロススライド１１は、第１のロッド軸受研削スピンドル１４と第２のロッド軸受研削スピンドル１５とを支持する。上記研削スピンドルのうち、第１のロッド軸受研削スピンドル１４は、ロッド軸受クロススライド１１にクランクシャフト長手方向軸２９に垂直な方向に固定的に接続されている。対照的に、第２のロッド軸受研削スピンドル１５は、ロッド軸受クロススライド１１上にクランクシャフト長手方向軸２９に垂直な方向に移動可能に配置されている。上記第２のロッド軸受研削スピンドルの移動は、研削動作中に工程間測定から得られた寸法または真円度エラーに従って制御される。このために、対をなして研削されるロッド軸受２４、２７および２５、２６の直径は、研削動作中に測定装置２０の工程間測定ヘッド１９によって連続して測定される（図６）。
【００３４】
２つのロッド軸受研削スピンドル１４、１５の各々は、ロッド軸受研削車１７、１８を支え、この研削車の互いの軸方向の距離は、対をなして研削されるロッド軸受２４から２７間の距離に対応しなくてはならない。このために、２つのロッド軸受研削スピンドル１４、１５は、それらの軸方向、すなわちそれらのロッド軸受研削車１７、１８の回転軸の方向にロッド軸受クロススライド１１上で互いに関連して移動可能でなくてはならない。ロッド軸受研削スピンドルおよび研削車間の軸方向の距離は、種類が異なるクランクシャフトが研削されるたびに、または特定のクランクシャフトの場合、距離が変更された１対のロッド軸受が研削されるたびに調整されなくてはならない。これに関する限り、距離の変更は研削動作の制御システム全体に組込まれなくてはならない。この場合、第１のロッド軸受研削スピンドル１４または第２のロッド軸受研削スピンドル１５を、その長手方向軸の方向にロッド軸受クロススライド１１上に調整可能に配置することができる。
【００３５】
直列４気筒エンジンのためのクランクシャフト２２の特定の特性は、図５に特に明らかに見られる。２つの外側ロッド軸受２４および２７は、２つの内側ロッド軸受２５および２６と同様に、クランクシャフト２２の回転軸および長手方向軸２９に対して共通の角度位置を有し、２対のロッド軸受２４および２７ならびに２５および２６の角度位置は、異なっている。
【００３６】
この特性は、この発明に従ったグラインディングセンタの経済的動作のために用いられる。これは、２つのロッド軸受研削車１７および１８で２つのロッド軸受２４、２７および２５、２６は本質的に各々同時に研削されるためである。ここで「同時に」という語は、研削技術において見られる表現「並行して」または「等時的に」も意味する。したがって、いずれの場合においても、研削動作がほぼ並行して進むことを意味するが、厳密に同じ時に終わらなくてはならないことを意味するのではない。第２のロッド軸受は、たとえば０．０２ｍｍの残留過大寸法が依然として取除かれなければならないため、第１のロッド軸受の後でないと仕上げ研削されないことの方が多い。
【００３７】
図６には、第２のステーション４における測定装置ヘッド１９によるロッド軸受の真円度および寸法の連続測定のための測定装置２０の配置が示されている。研削動作中、測定ヘッド１９は、監視されるロッド軸受２４−２７と接触し、ロッド軸受２４−２７の寸法および／または真円度に関する信号を連続して生成し、この信号は、ＣＮＣ制御システムによって評価され、ロッド軸受クロススライド１１の駆動装置および／または寸法または真円度補正軸４４に対する制御指令を生成するために用いられる。図６中に破線で示される測定装置２０の位置は、測定装置２０がたとえばロッド軸受研削車１７、１８による平削り動作中および／または部品の取扱い中に持上がる引込み位置に対応する。
【００３８】
図７には図１中のＣ−Ｃ断面に従った研削セル１の第１のステーション３の概略側面図が示されている。
【００３９】
第２のステーション４におけるロッド軸受研削の初めに、２つのロッド軸受研削車１７、１８間の軸方向の相互距離が、たとえばロッド軸受２４と２７との間の距離に調整される。次に上記ロッド軸受２４、２７の研削は、ＣＮＣ制御された振り子ストローク運動で始まる。このために、２つのロッド軸受研削スピンドル１４、１５はともに、まず最初に、クランクシャフト長手方向軸２９に垂直に移動される。このプロセスにおいて、第２のロッド軸受研削スピンドル１５は、ロッド軸受クロススライド１１に対して不動のままである。これは、粗い研削すなわち粗研削段階にも適用される。しかしながら、研削動作中にロッド軸受２４、２７の各々で精密に達した直径が測定され、真円度が確定される。精密研削段階において完成直径に近づくと、第２の研削スピンドル１５の移動は、ロッド軸受クロススライド１１の移動から切離される。ロッド軸受クロススライド１１は、ロッド軸受２４での測定に従って寸法または真円度補正軸４４の方向に移動され、ロッド軸受２４の最終直径および必要な真円度は、第１のロッド軸受研削スピンドル１４によって最終的に達成される。第２のロッド軸受研削スピンドル２７は、ロッド軸受２７での測定値がロッド軸受２４の測定値からずれる場合、ロッド軸受２７での別途の測定に従ってロッド軸受クロススライド１１に関連して同時に補正移動を行う。上記のずれは、ロッド軸受２４および２７の両方での連続測定から明らかになる。機械制御システムのコンピュータは、測定結果を分析し、第２のロッド軸受研削スピンドル１５の駆動に対して対応する補正および制御信号を形成する。
【００４０】
当然、第２のロッド軸受研削スピンドル１５は、ロッド軸受クロススライド１１に対してＸ軸の方向にわずかな程度しか移動可能である必要がない。実施する上で有利な調整距離は、たとえば、＋／−０．２ｍｍの範囲内であり得る。グラインディングセンタを、研削時間Ｔ1が研削時間Ｔ2と等しくなるよう調整することができる。そうすると、主軸受２３のうち２つは、１対のロッド軸受２４、２７または２５、２６とほぼ並行して研削される。
【００４１】
ロッド軸受クロススライド１１は、その後、後ろに移動され、２つのロッド軸受研削スピンドル１４、１５の互いの距離は、中心ロッド軸受２５、２６の距離に調整され、研削サイクルは再び開始する。
【符号の説明】
【００４２】
参照番号一覧
１  研削セル、２  機械ベッド、３  第１のステーション、４  第２のステーション、５  研削台、６  主軸受クロススライド、７  主軸受被加工物主軸台、８  主軸受心押台、９  主軸受研削スピンドル、１０  主軸受研削車、１１  ロッド軸受クロススライド、１２  ロッド軸受被加工物主軸台、１３  ロッド軸受被加工物主軸台、１４  第１のロッド軸受研削スピンドル、１５  第２のロッド軸受研削スピンドル、１６  覆い、１７  第１のロッド軸受研削車、１８  第２のロッド軸受研削車、１９  測定ヘッド、２０  測定装置、２２  クランクシャフト、２３  主軸受、２４  ロッド軸受、２５  ロッド軸受、２６  ロッド軸受、２７  ロッド軸受、２８  平らな表面、２９  主軸受長手方向軸、３０  ロッド軸受長手方向軸、３１  チャック、３２  支持シェル、３３  締付け顎部、３４  （中心）点、４１  Ｚ軸、４２  Ｘ軸、４３  回転軸、４４  寸法および真円度補正軸。
【図１】
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【図２】
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【図３】
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【図４】
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【図５】
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【図６】
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【図７】
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【手続補正書】
【提出日】平成22年2月25日(2010.2.25)
【手続補正１】
【補正対象書類名】特許請求の範囲
【補正対象項目名】全文
【補正方法】変更
【補正の内容】
【特許請求の範囲】
【請求項１】
クランクシャフト（２２）の主軸受（２３）およびロッド軸受（２４から２７）を同時に研削するためのグラインディングセンタであって、
‐第１のステーション（３）を備え、前記第１のステーションにおいて、多数の主軸受研削車（１０）は、前記主軸受研削車（１０）の数に対応する数の前記主軸受（２３）が並行して時間Ｔ1で研削されるように、主軸受クロススライド（６）上に配置された主軸受研削スピンドル（９）上に軸方向に配置されており、さらに
‐第２のステーション（４）を備え、前記第２のステーションにおいて、２つのロッド軸受研削車（１７、１８）は、前記クランクシャフト（２２）の２つのロッド軸受（２４および２７、または２５および２６）を並行して時間Ｔ2で時間Ｔ1と並行して研削し、送り方向（Ｘ軸）にある第１のロッド軸受研削スピンドル（１４）が位置的に固定されてロッド軸受クロススライド（１１）上に配置され、かつ前記送り方向（Ｘ軸）にある第２のロッド軸受研削スピンドル（１５）が前記第１のロッド軸受研削スピンドル（１４）に対して寸法または真円度補正軸（４４）の方向にのみわずかに調整可能であるように、前記ロッド軸受クロススライド（１１）上にあるそれぞれの前記ロッド軸受研削スピンドル（１４、１５）によって支持されている、グラインディングセンタ。
【請求項２】
前記ロッド軸受クロススライド（１１）上に位置する前記２つのロッド軸受研削スピンドル（１４、１５）は、互いに関連して軸方向（Ｚ２軸）に調節可能である、請求項１に記載のグラインディングセンタ。
【請求項３】
前記第２のステーション（４）の前記第２のロッド軸受研削スピンドル（１５）の駆動装置は、前記第２のロッド軸受研削スピンドル（１５）が寸法および／または真円度補正のために狭い限度内で有効なＮＣ軸によって前記クランクシャフト（２２）まで前記ロッド軸受クロススライド（１１）の移動とは独立して前進させられ得るように構成されている、請求項１または２に記載のグラインディングセンタ。
【請求項４】
前記第１のステーション（３）の前記主軸受研削スピンドル（９）の前記主軸受研削車（１０）が前記主軸受（２３）の研削のために径方向に前進させられ、前記クランクシャフト（２２）の表面側（２８）の研削のために軸方向にオフセットされるように構成されている、請求項１から３の１つ以上に記載のグラインディングセンタ。
【請求項５】
前記主軸受研削車（１０）は、前記主軸受クロススライド（６）によって軸方向にオフセットされる、請求項４に記載のグラインディングセンタ。
【請求項６】
前記主軸受研削車（１０）は、前記主軸受研削車（１０）が軸方向にオフセットすことが可能なように前記主軸受研削スピンドル（９）上に配置されていることによって、軸方向にオフセットされる、請求項４に記載のグラインディングセンタ。
【請求項７】
前記クランクシャフト（２２）がその表面側（２８）の前記主軸受研削車（１０）による研削のために前記クランクシャフトの長手方向に軸方向にオフセットされるように構成されている、請求項１から３の１つ以上に記載のグラインディングセンタ。
【請求項８】
Ｔ1は、Ｔ2にほぼ対応する、請求項１から７の１つ以上に記載のグラインディングセンタ。
【請求項９】
前記ロッド軸受クロススライド（１１）は、前記ロッド軸受研削車（１７、１８）の振り子ストローク運動が生じ得るように設計されている、請求項１から８の１つ以上に記載のグラインディングセンタ。
【請求項１０】
各前記第１および前記第２のステーション（３、４）は、被加工物主軸台（７、１２、１３）と心押台（８）とを有し、前記第１および第２のステーション（３および４）の前記被加工物主軸台（７、１２、１３）および心押台（８）はそれぞれ、主軸受長手方向軸と少なくとも１つのロッド軸受長手方向軸（２９、３０）とを有する前記クランクシャフト（２２）が動作中に前記主軸受長手方向軸（２９）を中心にしてその周りを回転するように設計されている、請求項１から９の１つ以上に記載のグラインディングセンタ。
【請求項１１】
測定装置（２０）が、寸法および／または真円度の連続測定のために設けられ、前記ロッド軸受研削スピンドル（１４、１５）の前進軸（Ｘ軸）または前記寸法および真円度補正軸（４４）における移動を制御するための信号を供給する、請求項１から１０の１つ以上に記載のグラインディングセンタ。
【請求項１２】
クランクシャフト（２２）の主軸受（２３）およびロッド軸受（２４から２７）および／または中心部分を２つのステーション（３、４）を有するグラインディングセンタにおいて同時に研削するための方法であって、
ａ．前記第１のステーション（３）において、前記クランクシャフト（２２）の前記主軸受（２３）および／または中心部分を主軸受研削スピンドル（９）の共通シャフト上に位置する一式の主軸受研削車（１０）で研削するステップと、
ｂ．前記クランクシャフト（２２）を前記第２のステーション（４）に入れるステップと、
ｃ．前記第２のステーション（４）において、前記クランクシャフト（２２）の回転軸に対して同じ角度位置を有する２つのロッド軸受（２４および２７、または２５および２６）をいずれの場合も２つのロッド軸受研削車（１７、１８）で等時的に前記第１のステーションにある前記主軸受（２３）と並行して研削するステップと、
ｄ．前記２つのロッド軸受研削車（１７、１８）の各々の前進移動を個々にコンピュータ制御するステップとを備え、前記第２のロッド軸受研削車（１８）の前記前進移動は、前記第１のロッド軸受研削車（１７）の前記前進移動からのずれに従ってのみ行われ、さらに
ｅ．前記グラインディングセンタにおいて、２つのクランクシャフトを常に同時に機械加工するステップを備え、前記第１のステーション（３）における研削時間Ｔ1は前記第２のステーション（４）における研削時間Ｔ2にほぼ等しい、方法。
【請求項１３】
前記２つのロッド軸受研削車（１７、１８）は、ロッド軸受クロススライド（１１）上に配置されたロッド軸受研削スピンドル（１４、１５）上に位置しており、前進方向（Ｘ軸）の前記第１のロッド軸受研削車（１７）を備えた前記第１のロッド軸受研削スピンドル（１４）は、前記ロッド軸受クロススライド（１１）上に位置的に固定されて配置されており、後者によって前進させられ、前記第２のロッド軸受研削車（１８）を備えた前記第２のロッド軸受研削スピンドル（１５）は、寸法および／または真円度補正のために狭い限度内で有効なＮＣ軸によって前記クランクシャフト（２２）まで前記ロッド軸受クロススライド（１１）の移動とは独立して前進させることができる、請求項１２に記載の方法。
【請求項１４】
前記主軸受研削スピンドル（９）の前記主軸受研削車（１０）は、前記主軸受（２３）の研削のために径方向に前進させられ、前記クランクシャフト（２２）の平らな表面（２８）の研削のために軸方向にオフセットされる、請求項１２または１３に記載の方法。
【請求項１５】
前記主軸受研削車（１０）は、前記主軸受クロススライド（６）が軸方向にオフセットされることによって軸方向にオフセットされる、請求項１４に記載の方法。
【請求項１６】
前記主軸受研削車（１０）は、前記主軸受研削スピンドル（９）上で軸方向にオフセットされることによって軸方向にオフセットされる、請求項１４に記載の方法。
【請求項１７】
前記クランクシャフト（２２）の表面側（２８）は、前記クランクシャフト（２２）がこの場合軸方向にオフセットされることによって前記主軸受研削車（１０）で研削される、請求項１２または１３に記載の方法。
【国際調査報告】
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