在大规模生产曲轴时，材料通常必须被锻造或铸造为轴。在该方 面，术语曲轴在此处和下文中用来表示将线性运动转变为旋转运动或 者将旋转运动转变为线性运动的极为广泛的机械元件。具体地说，其 是内燃发动机的曲轴和凸轮轴。现代发动机结构对曲轴的操作性能和 运行平稳性提出日益增长的要求。此外，制造中涉及的成本有待降低。
铸造或锻造的粗糙轴必须在用于主轴承和曲柄轴承的支承轴颈的 区域进行进一步加工，使得该轴的这些区域满足对其制订的关于尺寸 精度、旋转同轴度(rotational truth)和表面性质方面的要求。为此， 利用外铣刀对曲轴进行铣削加工的方法在现有技术是已知的，例如DE 10218630A1。在该情形下，通常使用直径为例如大约700mm且具有 例如多达300个可转位切削板的盘铣刀。在现有技术中，支承轴颈在 两个步骤中经受铣削加工。首先通过粗铣进行粗加工，然后通过光滑 铣削或精铣进行精加工。为了实现支承轴颈所要求的表面性质，现有 技术提出在铣削操作结束之后使支承轴颈的表面经受精磨，从而为了 生产每个单独的轴颈，接连需要共三个工作步骤，即粗铣、光滑铣削 和研磨。由于利用完全不同的工具和机械来执行这三个加工步骤，所 以用于加工曲轴上的支承轴颈的过程耗时且成本高。

相比之下，本发明的目的在于提供一种方法、一种铣刀和用于所 述铣刀的一种可转位切削板，使得曲轴轴颈能够被加工得更快、成本 更低并且至少与现有技术的具有相同的质量。
因此，根据本发明，提供了一种加工支承轴颈的方法，该方法具 有进行粗加工的第一步骤以及进行精加工的第二步骤，更具体地说， 在每种情形下，利用通过在铣削过程中确定的切削操作的切削加工进 行上述加工，其中在第一步骤中利用曲轴铣刀对轴颈进行粗加工，并 且在第二步骤中利用曲轴铣刀使轴颈光滑，其中精加工方法专门包括 完成支承轴颈的尺寸改变加工的第二步骤。这样，用于生产支承轴颈 或轴颈外表面的工艺能够被减少到用于精加工的单个步骤，即上述光 滑铣削操作。
在该方面，根据该应用，表述“尺寸改变加工”用来表示加工操 作，即：在该加工操作中以特定目标方式去除材料以通过几何学上确 定的切削操作，例如通过旋转、铣削或钻孔，或者通过几何学上非确 定的切削刃，例如通过研磨，达到标称直径。然而，根据在此采用的 定义，尺寸改变加工不包含例如通过涂覆或喷砂处理等仅仅用来改变 表面特性的加工过程。这些加工操作当然也可能改变工件的尺寸，但 是这种尺寸改变极小并且通常忽略不计，如果必要，也通过确定的切 削过程将这种尺寸改变考虑在切削加工操作中。此外，在不被视为此 处尺寸改变的那些加工操作中，尺寸上的改变的不是该加工操作的目 的。与此相比，根据本发明在光滑操作之后运用的研磨或锉削视为尺 寸改变加工操作，这是由于虽然不是通过确定的切削操作，但是其目 的在于通过去除材料形成最终尺寸。
在该方面，特别令人期望的是，根据本发明的方法严格具有两个 步骤，也就是说首先进行轴颈粗加工的粗铣操作，然后进行轴颈精加 工的最终光滑铣削操作。
在本发明具体优选的实施例中，利用超过250m/分钟、优选超过 270m/分钟且特别优选超过300m/分钟的切削速度实现对支承轴颈进行 光滑加工操作的第二步骤。
在该方面，优选的是，利用1000mm/分钟到2000mm/分钟的前进 速度实现操作，这在优选实施例中对应于每一切削前进大约0.2mm。
为了执行该方法，根据本发明，提供了一种盘铣刀或盘铣刀段， 该盘铣刀或盘铣刀段能绕铣刀轴线旋转，用于对支承轴颈进行光滑加 工，并且具有至少一个切削板保持件，其中切削板保持件具有形成板 座的部分的第一平坦表面和用于调整切削刀片的主切削刃与铣刀轴线 的径向间距的可移位楔形件，其中该楔形件具有用于切削板的侧表面、 与平坦表面大致垂直的邻接表面，并且其中该楔形件能沿与平坦表面 大致平行的方向移动。
根据本发明的铣刀或铣刀段，也就是例如具有一个或多个切削板 保持件的刀匣(cassette)，能固定到大致旋转对称的主体上，这允许精 细调整每个切削刀片的主切削刃与铣刀的旋转轴线的径向间距。
为此，在主切削刃的区域中，板座的平坦表面相对于围绕铣刀轴 线的圆的切线倾斜，更具体地说，通过平坦表面的沿旋转方向前部比 该表面的后部离铣刀轴线的间距更大的方式。通过沿大致平行于板座 的平坦表面的方向可移位的楔形件形成用于切削刀片的横向邻接表 面。根据楔形件的位置，切削刀片的位置在相对于切线倾斜的板座的 平坦表面上沿外周方向改变，使得主切削刃与铣刀的旋转轴线的径向 间距在楔形件移动的情况下改变。
采用该方式，能够为铣刀或铣刀段的所有切削刀片的单独切削刀 片的切削刃与铣刀的旋转轴线设定相同的径向间距。这确保了关于光 滑铣削操作之后的支承轴颈的表面状况的高质量，即表面平均粗糙度 深度小于或等于3.2μm、优选小于或等于1.6μm。在该方面，根据 DIN4768来定义平均粗糙度深度Rz。由于用于在铣刀上对切削板进行 精调的楔形件沿与板座的平坦表面平行的方向并因此沿与铣刀轴线平 行的方向可移位，所以铣刀的作为可转位切削板的每个切削刀片能配 备有四个或更多个切削刃，而不会存在楔形件与其中一个切削刃接合 并损坏它的情况。为此，在上、下非主切削刃之间的侧表面区域中， 切削刀片被支撑在楔形件的邻接表面上。
在该方面，令人期望的是，楔形件的邻接表面在垂直于板座的平 坦表面且平行于铣刀轴线的方向上的宽度为0.5mm至5mm、优选为 1mm至3mm、并且特别优选为1.5mm。
在本发明具体的优选实施例中，提供切削板保持件用于接收梯形 切削刀片。在该方面，在优选实施例中，楔形件的邻接表面与铣刀的 旋转轴线具有一定夹角。令人期望的是，该夹角在1°和15°之间，优选 为12°，并且铣刀的侧表面与梯形底边的垂线优选地偏离该角度的两 倍。
在该方面，有利的是，切削刀片的侧表面在安装状态下不垂直于 旋转轴线而是相对于旋转轴线的垂线倾斜1°至3°之间的一个角度、优 选为2°的角度。采用该方式，在切削刀片的侧表面和工件的表面之间 形成间隙角度。
在具体的优选实施例中，精细设定允许切削板的切削刃的调整范 围为0.05mm。选择用于安装楔形件的螺钉，使得铣刀允许铣刀的旋转 同轴度的调整小于0.005mm。
在本发明的优选实施例中，沿外周方向相邻的两个相应的切削板 座被布置成使得它们在铣刀的外周方向上被看作彼此重叠。这使得可 能实现宽的切削宽度，并且具有在工件加工方面的高质量水平。
关于可转位切削板，本发明的目的也被实现，原因在于提供了一 种可转位切削板，该可转位切削板用于对支承轴颈进行光滑加工的铣 刀，包括上表面、下表面以及将上表面和下表面连接在一起的沿外周 延伸的侧表面，其中在上表面和侧表面之间的边缘以及在下表面和侧 表面之间的边缘形成切削刃，其中侧表面形成与切削刃邻接的切屑面， 并且上切削刃和下切削刃的切屑面通过相对于切屑面突出的连接面相 分离，其中该连接面形成切削刀片的横向接触面。
这种构造的可转位切削板能配备有四个或更多个切削刃，在安装 状态下，可转位切削板利用作为接触表面的连接面支撑在铣刀的可移 位楔形件的邻接表面上，使得可转位切削板的朝向邻接表面的切削刃 不与板座或楔形件接合。
根据本发明的可转位切削板的优选实施例为如下实施例，其中， 上表面和下表面具有角度大于90°的至少一个角部。如果该角度减去 90°对应于铣刀的楔形件的邻接表面相对于铣刀的旋转轴线的角度，那 么切削刀片可以以它的其中一个侧表面总是垂直于旋转轴线的方式固 定到铣刀上。
在该方面，特别令人期望的是，可转位切削板的上表面和下表面 大致为梯形构造、优选为等腰梯形构造。采用这种方式，可以提供具 有四个可用切削刃的可转位切削板。
在该情形下，切削刃有利地沿着梯形的底边或长边以及与长边平 行的短边布置。因此，令人期望的是，根据本发明的铣刀或铣刀段具 有两种不同类型的切削板保持件，提供第一类型用于接收可转位切削 板，使得梯形的底边的切削刃主动地与工件接合，提供第二类型用于 接收可转位切削板，使得梯形的与底边平行的短边的切削刃主动地与 工件接合。采用该方式，能够在第一类型的板保持件中接连地使用可 转位切削板的两个长切削刃以及在第二类型的板保持件中接连地使用 两个短切削刃。
在该方面，有利的是，切削刀片的垂直于梯形的底边和短边延伸 的边缘形成辅助切削刃。
本发明特别优选的实施例为如下实施例，其中，连接面的表面位 于由可转位切削板的一侧的切削刃所限定的平面之外。在该方面，令 人期望的是，连接面的表面相对于可转位切削板的侧表面的切削刃布 置在其中的平面突出0.01mm至0.5mm、优选0.05mm。
为了能使用根据本发明的切削刀片替换本领域已知的研磨步骤进 行光滑加工，令人期望的是，可转位切削板的切削刃具有作为切削材 料的PVD(等离子体气相沉积)Al2O3涂层。
附图说明
通过下文对优选实施例的描述和有关附图，可以清楚地理解本发 明的其它优点、特征和可能应用，其中：
图1示出刀匣的三维视图，该刀匣具有根据本发明的铣刀的切削 刀片，
图2示出从图1的刀匣上方观看的视图，
图3示出图1的刀匣的侧视图，
图4示出从根据本发明的可转位切削板的上方观看的视图，
图5a和5b示出根据本发明的可转位切削板的侧视图，以及
图6示出在图4和图5a、5b的可转位切削板的截面中的侧视图。

图1示出从上方倾斜的用于曲轴铣刀的具有四个切削刀片的刀匣 的三维视图。铣刀轴线30以相对于由所有主动切削刃5、6共同限定 的外周表面的径向间距R延伸。刀匣能被固定到曲轴铣刀的工具保持 件上。在图1示出的曲轴铣刀的刀段中能清楚地看到用于可转位切削 板3的四个接收装置2。在该方面，每个接收装置2包括由平坦接触表 面形成的板座4。在该方面，平坦表面4的构造使得表面4被布置成相 对于在切削刀片3的主动切削刃5、6的位置处的曲轴铣刀的切线成角 度，但是与轴线30平行。此外，每个切削板保持件具有楔形件9，该 楔形件9通过调节螺钉10被固定到刀段1。在示出的实施例中，调节 螺钉是细螺纹凹头螺钉。
通过梅花螺钉11将每个切削刀片3快速拧入刀段1。从图3的侧 视图中能特别清楚地看到切削刀片3在铣刀的刀段或刀匣1上的布置。 具体地说，可以看到板座的平坦表面4相对于在主动切削刃5、6的位 置处的铣刀的切线倾斜。
在图4、图5a和图5b以及图6中示出了所用的可转位切削板3 的几何形状。图4中的可转位切削刀片的平面图清楚地示出切削板具 有等边梯形基本形状。在该情形下，每个切削刀片总共具有四个切削 刃，两个长切削刃5和两个短切削刃6。每个与切削刃5、6邻接的侧 表面形成用于每个切削刃的相应切屑面7。以侧表面中的凹陷的形式提 供每个切屑面7，并且每个切屑面7在可转位切削板的使用中用作切屑 去除面，从而用于切屑形成。连接面8设置在两个相邻切屑面7之间， 例如长的上、下切削刃5之间，连接面8相对于切屑面7的凹形凹陷 形成凸出的接触表面。在该方面，在示出实施例中的连接面的表面8 与切屑面7的最低点的间距比该连接面的表面8分别与切削刃5的平 面和切削刃6的平面的间距稍稍更大。
在示出的实施例中，切削刀片的梯形角度是15°，底边的长度为 14mm，宽度(定义为底边和短边之间的间距)为8.5mm。切削刀片的 厚度为5mm。铣刀具有700mm的直径，并且被设置成用于容纳48个 切削刀片。
可以从图2和3特别清楚地看到涉及根据本发明的切削板保持件2 和可转位切削板3之间协作的操作模式。在该情形下，图2示出从上 方观看的图1所示的根据本发明的曲轴铣刀的刀段1的视图。通过倾 斜的板座4和可调整的楔形件9能调整可转位切削板3的主动切削刃5、 6的径向间距。在该情形下，梅花螺钉11具有足够的横向间隙(play)， 使得不管螺钉11的情况如何都可以进行切削刀片3的精细调整。楔形 件具有相对于其运动方向倾斜的邻接表面12。楔形件9的运动方向和 邻接表面12之间的夹角意味着通过楔形件9的平移沿外周方向改变邻 接表面12的位置。
每个切削刀片3的连接面8支承在对应楔形件9的邻接表面12上。 如果现在邻接表面12的位置沿外周方向改变，那么容纳在相应板保持 件2中的切削刀片3的位置也沿外周方向改变。因为板保持件2的板 座或平坦表面4相对于在切削刃5、6的位置处的铣刀的切线倾斜，所 以可转位切削板4沿外周方向的移位导致切削刃5、6与曲轴铣刀的旋 转轴线的径向间距改变。
在示出的实施例中，平坦表面4相对于主动切削刃位置处的切线 倾斜12°。
因为切削刀片的上表面和下表面具有处于相互平行关系的镜像构 造，所以板座表面4相对于切线的倾斜同时限定了所需的间隙角度。
在安装状态下，每个切削刀片3的仅仅一个切削刃5、6在每种情 形下是主动切削刃，也就是说它与工件进行接合。当达到切削刃的使 用寿命时，例如达到图2中的左侧切削刀片的短切削刃6的使用寿命 时，能够转动可转位切削板，使得最初向下布置的第二短切削刃6变 成主动切削刃。当第二短切削刃6的使用寿命也达到时，曲轴铣刀的 梯形可转位切削板3在该铣刀的相邻切削板保持件2之间被互换。例 如，图2中的两个左侧可转位切削板3彼此互换。此后，左侧切削刀 片3的两个长切削刃5继续变成右侧切削板保持件2上的主动切削刃， 并且示出的两个切削刀片3中的一个右侧切削刀片的短切削刃6变成 示出的两个切削板保持件2中的左侧的一个的主动切削刃。
在切削刃的区域，板座具有在平坦表面4中的凹陷，使得切削刃 不与板座接合。
由于通过顶靠在楔形件的邻接表面12上的连接面8来支撑可转位 切削板的事实，能够接连地使用可转位切削板3上的四个切削刃。因 此，切削刃5、6即使在安装状态下也不与切削板保持件2接触，也就 是说，既不与楔形件9接触也不与平坦表面4接触，使得当切削刃作 为主动切削刃与工件进行接合时，切削刃仅仅经受载荷并受到磨损。 因此，令人期望的是，板座表面4在楔形件9的邻接表面12的区域中 具有防护底切口(未示出)。
在示出的实施例中，楔形件9的几何布置允许切削刃具有0.05mm 的调整范围，从而允许铣刀的旋转同轴度的调整小于0.005mm。
在本发明的示出的优选实施例中，切削刀片3为梯形，使得在切 削刀片3沿外周方向移位时，侧表面总是与铣刀(或刀匣)的侧表面 13保持平行。为此，楔形件9的邻接表面12和铣刀的侧表面13之间 的夹角等于由切削刀片3的上表面和下表面所限定梯形的大角度。
然而，在可选实施例中，楔形件9的邻接表面12的倾斜能够使得 切削刀片3的侧表面包括相对于铣刀的垂直于旋转轴线的侧表面13的 优选为2°的间隙角度。
在示出的实施例中，通过两个沿外周相邻的相应切削刀片3的协 作实现曲轴铣刀的完全切削宽度。例如从图2能够清楚地看到，仅仅 通过两个切削刀片3的相应短切削刃6和长切削刃5的协作实现了大 致与刀匣的宽度对应或者略宽于刀匣宽度的铣刀切削宽度。为此，在 外周方向上看，相邻刀片3的短切削刃6和长切削刃5分别重叠。在 示出的实施例中，切削刀片3的主动切削刃5、6相对于铣刀的旋转轴 线倾斜，使得每个切削刃5、6的单独部分接连地与工件接合。采用该 方式，在给定时刻作用在每个切削刀片上的力得以减小。
即使硬化轴也能利用根据本发明的曲轴铣刀进行加工。
由于相对于轴线30，楔形件表面12倾斜，切削刃也略微倾斜，所 以切削刃可以具有略微曲线形的构造，使得它们被精确地布置在(共 同的)圆柱形面内。
为了原始公开的目的，在此指出，本领域技术人员从本说明书、 附图和权利要求能看到的所有特征，即使仅仅连同某些其它特征以特 定术语对它们进行描述，能够单独组合，也能够与此处公开的其它特 征或特征群任意组合，只要该组合未被明确排除在外或者在技术方面 不会使这种组合不可能或无意义即可。仅仅由于描述简短和可读性的 原因，在此省去了所有可能特征组合的全面清楚的表述。
附图标记列表
1铣刀、铣刀段、刀匣
2切削板保持件、接收装置
3可转位切削板、切削刀片
4板座、平坦表面
5、6切削刃
7切屑面
8连接面
9楔形件
10调节螺钉
11梅花螺钉
12邻接表面
13侧表面
30铣刀轴线