本申請涉及發(fā)動(dòng)機(jī)，具體而言，涉及一種發(fā)動(dòng)機(jī)異形缸孔加工裝置、加工異形缸孔的方法和加工系統(tǒng)。

背景技術(shù)：

1、隨著發(fā)動(dòng)機(jī)爆壓的升高，發(fā)動(dòng)機(jī)缸孔工作時(shí)的變形隨之增大，造成活塞及缸孔的磨損加快，進(jìn)而引起發(fā)動(dòng)機(jī)磨擦、活塞敲擊噪聲升高等問題。通過精確計(jì)算發(fā)動(dòng)機(jī)缸孔變形，并根據(jù)計(jì)算結(jié)果對缸孔進(jìn)行補(bǔ)償設(shè)計(jì)，獲取具有補(bǔ)償缸孔變形的缸孔形狀，可減小發(fā)動(dòng)機(jī)工作時(shí)的缸孔變形，減小摩擦，提升活塞的壽命。

2、補(bǔ)償后的缸孔通常為非圓柱型缸孔，在缸孔軸線方向，具有不同的直徑，在缸孔徑向方向也具有不同的直徑，目前補(bǔ)償缸孔形狀主要通過珩磨工藝保證，并且只能加工普通的圓柱型缸孔，對于非圓柱型缸孔，則需要開發(fā)新的珩磨加工工藝。

技術(shù)實(shí)現(xiàn)思路

1、本申請的主要目的在于提供一種發(fā)動(dòng)機(jī)異形缸孔加工裝置、加工異形缸孔的方法和加工系統(tǒng)，以至少解決目前補(bǔ)償缸孔形狀的珩磨頭僅僅適用于普通的圓柱型缸孔的問題。

2、為了實(shí)現(xiàn)上述目的，根據(jù)本申請的一個(gè)方面，提供了發(fā)動(dòng)機(jī)異形缸孔加工裝置，包括：珩磨頭，包括珩磨頭主體、位于所述珩磨頭主體中心的芯軸、珩磨刀座和珩磨條，所述珩磨條安裝在所述珩磨刀座的第一側(cè)，所述珩磨刀座的第二側(cè)與所述芯軸接觸設(shè)置，且所述芯軸與所述珩磨刀座接觸區(qū)域?yàn)闄E圓錐形結(jié)構(gòu)；第一徑向電機(jī)、第二徑向電機(jī)、第一軸向電機(jī)和第二軸向電機(jī)；其中，所述第一徑向電機(jī)和所述第一軸向電機(jī)分別驅(qū)動(dòng)所述珩磨頭主體徑向運(yùn)動(dòng)和軸向運(yùn)動(dòng)，所述第二徑向電機(jī)和所述第二軸向電機(jī)分別驅(qū)動(dòng)所述芯軸徑向運(yùn)動(dòng)和軸向運(yùn)動(dòng)。

3、可選地，所述發(fā)動(dòng)機(jī)異形缸孔加工裝置還包括壓力位移傳感器，所述壓力位移傳感器安裝在所述珩磨刀座和所述芯軸側(cè)壁之間。

4、可選地，多個(gè)所述珩磨刀座對稱設(shè)置，多個(gè)所述珩磨條對稱設(shè)置。

5、根據(jù)本申請的另一方面，提供了一種發(fā)動(dòng)機(jī)異形缸孔加工裝置加工異形缸孔的方法，包括：獲取待加工異形缸孔的軸向參數(shù)以及徑向參數(shù)；根據(jù)所述待加工異形缸孔的所述軸向參數(shù)以及所述徑向參數(shù)，確定珩磨頭主體的徑向運(yùn)動(dòng)軌跡和軸向運(yùn)動(dòng)軌跡、芯軸的徑向運(yùn)動(dòng)軌跡和軸向運(yùn)動(dòng)軌跡；基于所述珩磨頭主體的徑向運(yùn)動(dòng)軌跡控制第一徑向電機(jī)驅(qū)動(dòng)所述珩磨頭主體徑向運(yùn)動(dòng)，基于所述珩磨頭主體的軸向運(yùn)動(dòng)軌跡控制第一軸向電機(jī)驅(qū)動(dòng)所述珩磨頭主體軸向運(yùn)動(dòng)，基于所述芯軸的徑向運(yùn)動(dòng)軌跡控制第二徑向電機(jī)驅(qū)動(dòng)所述芯軸徑向運(yùn)動(dòng)，基于所述芯軸的軸向運(yùn)動(dòng)軌跡控制第二軸向電機(jī)驅(qū)動(dòng)所述芯軸軸向運(yùn)動(dòng)，以加工得到異形缸孔。

6、可選地，根據(jù)所述待加工異形缸孔的所述軸向參數(shù)以及所述徑向參數(shù)，確定珩磨頭主體的徑向運(yùn)動(dòng)軌跡和軸向運(yùn)動(dòng)軌跡、芯軸的徑向運(yùn)動(dòng)軌跡和軸向運(yùn)動(dòng)軌跡，包括：將所述待加工異形缸孔的所述軸向參數(shù)以及所述徑向參數(shù)導(dǎo)入數(shù)控程序模板中，得到更新數(shù)控程序；基于所述更新數(shù)控程序確定珩磨頭主體的徑向運(yùn)動(dòng)軌跡和軸向運(yùn)動(dòng)軌跡、芯軸的徑向運(yùn)動(dòng)軌跡和軸向運(yùn)動(dòng)軌跡。

7、可選地，在確定珩磨頭主體的徑向運(yùn)動(dòng)軌跡和軸向運(yùn)動(dòng)軌跡、芯軸的徑向運(yùn)動(dòng)軌跡和軸向運(yùn)動(dòng)軌跡之后且在執(zhí)行電機(jī)驅(qū)動(dòng)之前，所述方法還包括：對所述更新數(shù)控程序進(jìn)行格式轉(zhuǎn)換，得到能夠用于控制電機(jī)的程序代碼。

8、可選地，所述發(fā)動(dòng)機(jī)異形缸孔加工裝置還包括壓力位移傳感器，所述壓力位移傳感器安裝在所述珩磨刀座和所述芯軸側(cè)壁之間，其中，所述方法還包括：獲取所述壓力位移傳感器檢測得到的珩磨壓力數(shù)據(jù)和刀座位移數(shù)據(jù)；根據(jù)所述珩磨壓力數(shù)據(jù)和所述刀座位移數(shù)據(jù)進(jìn)行珩磨參數(shù)的實(shí)時(shí)調(diào)整，所述珩磨參數(shù)包括：珩磨壓力和珩磨時(shí)間。

9、可選地，在加工異形缸孔的過程中，所述方法還包括：按照加工需求，生成珩磨條更換指令，所述珩磨條更換指令指示更換目標(biāo)粒度、目標(biāo)濃度的珩磨條，其中，所述加工需求包括網(wǎng)紋形狀。

10、根據(jù)本申請的再一方面，提供了一種發(fā)動(dòng)機(jī)異形缸孔加工系統(tǒng)，包括：所述發(fā)動(dòng)機(jī)異形缸孔加工裝置；數(shù)據(jù)裝置，與所述發(fā)動(dòng)機(jī)異形缸孔加工裝置通信，用于執(zhí)行所述發(fā)動(dòng)機(jī)異形缸孔加工裝置加工異形缸孔的方法。

11、可選地，所述數(shù)據(jù)裝置具有數(shù)據(jù)輸入接口和數(shù)據(jù)輸出接口，數(shù)控程序從所述數(shù)據(jù)輸入接口輸入，所述數(shù)據(jù)輸出接口數(shù)據(jù)加工結(jié)果。

12、應(yīng)用本申請的技術(shù)方案，發(fā)動(dòng)機(jī)異形缸孔加工裝置包括珩磨頭，包括珩磨頭主體、位于珩磨頭主體中心的芯軸、珩磨刀座和珩磨條，珩磨條安裝在珩磨刀座的第一側(cè)，珩磨刀座的第二側(cè)與芯軸接觸設(shè)置，且芯軸與珩磨刀座接觸區(qū)域?yàn)闄E圓錐形結(jié)構(gòu)；第一徑向電機(jī)、第二徑向電機(jī)、第一軸向電機(jī)和第二軸向電機(jī)；其中，第一徑向電機(jī)和第一軸向電機(jī)分別驅(qū)動(dòng)珩磨頭主體徑向運(yùn)動(dòng)和軸向運(yùn)動(dòng)，第二徑向電機(jī)和第二軸向電機(jī)分別驅(qū)動(dòng)芯軸徑向運(yùn)動(dòng)和軸向運(yùn)動(dòng)。該方案中，通過四個(gè)電機(jī)在軸向和徑向帶動(dòng)珩磨頭主體以及芯軸運(yùn)動(dòng)，并且設(shè)置芯軸與珩磨刀座接觸區(qū)域?yàn)闄E圓錐形結(jié)構(gòu)，可以珩磨出橫截面為橢圓的形狀以對圓形缸孔的磨損進(jìn)行補(bǔ)償，從而解決了目前補(bǔ)償缸孔形狀的珩磨頭僅僅適用于普通的圓柱型缸孔的問題。

技術(shù)特征：

1.一種發(fā)動(dòng)機(jī)異形缸孔加工裝置，其特征在于，包括：

2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的發(fā)動(dòng)機(jī)異形缸孔加工裝置，其特征在于，所述發(fā)動(dòng)機(jī)異形缸孔加工裝置還包括壓力位移傳感器，所述壓力位移傳感器安裝在所述珩磨刀座和所述芯軸側(cè)壁之間。

3.根據(jù)權(quán)利要求1所述的發(fā)動(dòng)機(jī)異形缸孔加工裝置，其特征在于，多個(gè)所述珩磨刀座對稱設(shè)置，多個(gè)所述珩磨條對稱設(shè)置。

4.一種采用權(quán)利要求1至3中任一項(xiàng)所述的發(fā)動(dòng)機(jī)異形缸孔加工裝置加工異形缸孔的方法，其特征在于，包括：

5.根據(jù)權(quán)利要求4所述的方法，其特征在于，根據(jù)所述待加工異形缸孔的所述軸向參數(shù)以及所述徑向參數(shù)，確定珩磨頭主體的徑向運(yùn)動(dòng)軌跡和軸向運(yùn)動(dòng)軌跡、芯軸的徑向運(yùn)動(dòng)軌跡和軸向運(yùn)動(dòng)軌跡，包括：

6.根據(jù)權(quán)利要求5所述的方法，其特征在于，在確定珩磨頭主體的徑向運(yùn)動(dòng)軌跡和軸向運(yùn)動(dòng)軌跡、芯軸的徑向運(yùn)動(dòng)軌跡和軸向運(yùn)動(dòng)軌跡之后且在執(zhí)行電機(jī)驅(qū)動(dòng)之前，所述方法還包括：

7.根據(jù)權(quán)利要求4所述的方法，其特征在于，所述發(fā)動(dòng)機(jī)異形缸孔加工裝置還包括壓力位移傳感器，所述壓力位移傳感器安裝在所述珩磨刀座和所述芯軸側(cè)壁之間，其中，所述方法還包括：

8.根據(jù)權(quán)利要求4所述的方法，其特征在于，在加工異形缸孔的過程中，所述方法還包括：

9.一種發(fā)動(dòng)機(jī)異形缸孔加工系統(tǒng)，其特征在于，包括：

10.根據(jù)權(quán)利要求9所述的發(fā)動(dòng)機(jī)異形缸孔加工系統(tǒng)，其特征在于，所述數(shù)據(jù)裝置具有數(shù)據(jù)輸入接口和數(shù)據(jù)輸出接口，數(shù)控程序從所述數(shù)據(jù)輸入接口輸入，所述數(shù)據(jù)輸出接口數(shù)據(jù)加工結(jié)果。

技術(shù)總結(jié)
本申請涉及發(fā)動(dòng)機(jī)技術(shù)領(lǐng)域，具體而言，提供了一種發(fā)動(dòng)機(jī)異形缸孔加工裝置、方法和加工系統(tǒng)。該裝置包括珩磨頭、第一徑向電機(jī)、第二徑向電機(jī)、第一軸向電機(jī)和第二軸向電機(jī)，其中，珩磨頭包括珩磨頭主體、位于珩磨頭主體中心的芯軸、珩磨刀座和珩磨條，珩磨條安裝在珩磨刀座的第一側(cè)，珩磨刀座的第二側(cè)與芯軸接觸設(shè)置，且芯軸與珩磨刀座接觸區(qū)域?yàn)闄E圓錐形結(jié)構(gòu)；第一徑向電機(jī)和第一軸向電機(jī)分別驅(qū)動(dòng)珩磨頭主體徑向運(yùn)動(dòng)和軸向運(yùn)動(dòng)，第二徑向電機(jī)和第二軸向電機(jī)分別驅(qū)動(dòng)芯軸徑向運(yùn)動(dòng)和軸向運(yùn)動(dòng)。該方案解決了目前補(bǔ)償缸孔形狀的珩磨頭僅僅適用于普通的圓柱型缸孔的問題。

技術(shù)研發(fā)人員：王健,王櫻達(dá),馬偉,張春明,李廣田,王明濤,李爽,韓亞輝,蔡洪彬,王思陽
受保護(hù)的技術(shù)使用者：濰柴動(dòng)力股份有限公司
技術(shù)研發(fā)日：
技術(shù)公布日：2024/12/19