用于粗糙化圆柱孔的内表面的方法及刀具技术

本发明专利技术涉及一种对圆柱孔(9)的内表面(8)，特别是内燃机的气缸孔或气缸套中的接触面进行粗糙化的方法，其中，通过一包含径向切削头(7)的，旋转并沿所述圆柱孔(9)的轴向平移运动的刀具(1)，借助所述径向切削头(7)的至少一个切削刃来将切屑(12)去除，并借助所述径向切削头(7)的另一边棱或面将所述切屑切断，从而产生所述经粗糙化的表面。本发明专利技术的特征在于，将所述刀具(1)插入或穿过所述圆柱孔(9)，随后沿径向对所述刀具(1)进行定位，且随后在将所述刀具沿其进给方向(V)从所述圆柱孔移出时通过所述旋转的刀具(1)进行材料去除。本发明专利技术还涉及一种刀具(1)。

【技术实现步骤摘要】
【国外来华专利技术】【专利摘要】本专利技术涉及一种对圆柱孔(9)的内表面(8)，特别是内燃机的气缸孔或气缸套中的接触面进行粗糙化的方法，其中，通过一包含径向切削头(7)的，旋转并沿所述圆柱孔(9)的轴向平移运动的刀具(1)，借助所述径向切削头(7)的至少一个切削刃来将切屑(12)去除，并借助所述径向切削头(7)的另一边棱或面将所述切屑切断，从而产生所述经粗糙化的表面。本专利技术的特征在于，将所述刀具(1)插入或穿过所述圆柱孔(9)，随后沿径向对所述刀具(1)进行定位，且随后在将所述刀具沿其进给方向(V)从所述圆柱孔移出时通过所述旋转的刀具(1)进行材料去除。本专利技术还涉及一种刀具(1)。【专利说明】用于粗糙化圆柱孔的内表面的方法及刀具
本专利技术涉及一种如权利要求1的前序部分所详细定义的类型的对圆柱孔的内表面进行粗糙化的方法。本专利技术还涉及一种如独立权利要求8和10的前序部分所详细定义的类型的用于对圆柱孔的内表面进行粗糙化的刀具。例如，由DE 102012207455A1公开了一种同类型的刀具。
技术介绍
现有技术中公开过用于对圆柱孔的内表面进行粗糙化的方法及刀具。为此例如参阅DE 601 31 096 T2及EP I 756 133 BI。这两个公开文献中的刀具及方法均利用包含径向切削头的、可沿轴向移动的旋转刀具，该刀具这样移入圆柱孔，使得借助径向切削头进行切削加工，随后通过同一径向切削头的另一切削刃或边棱或面来将材料去除时切起的切肩切断。借助切削加工以及在同一工序中对切起的切肩进行的后续切断操作，便获得具有多个凹切部的经粗糙化的表面。 通过这种方式制造的经粗糙化的表面特别适于为随后镀覆于该表面的涂层提供理想的支持。因此，特别是以该方式来准备内燃机的气缸套中的气缸孔或钻孔，以便提供经过相应粗糙化的表面，随后为该表面设置涂层，从而最佳化钻孔的壁部与将来在其中运动的活塞之间的摩擦特性。其中，这些涂层优选可以特别是采用等离子喷涂、电弧线材喷涂或类似方式涂布到借助粗糙化进行过相应预处理的表面上的热涂层。 现有技术中描述的方法特别适用于在一个工序中以及以非常短的加工时间实现对气缸孔的内表面的粗糙化，以确保涂层在未来具有极佳的附着性。但在进入圆柱孔的情况下进行加工和切肩切断处理就需要采用刀具轴向定向，且圆柱孔沿竖直方向或仅以较小的角度偏离竖直线的布局来进行加工，因而上述方法及刀具的应用范围受到限制。只有这样才能确保加工过程中产生的切肩向下落入圆柱孔或从圆柱孔落出。大量试验表明，实践中极其难以在配设水平主轴的机床上进行相应的加工，因为切削可能会留在经加工的表面的区域内，并可能会在加工过程期间导致刀具相应地卡在圆柱孔中。除了在刀具和加工时间方面造成的问题外，上述情形通常还会导致以下严重问题:切肩对已制成的经粗糙化表面的表面质量造成负面影响，或者，特别是在铝、铝合金或其他轻金属合金中加工时所产生的切肩易于留下污迹。这也会对所期望的经粗糙化表面造成负面影响，且在此情形下，随后镀覆的热涂层的附着程度可能不足，这种情况可能导致严重的品质问题。
技术实现思路
本专利技术的目的是提供能够克服上述缺点并实现简单、可靠且低成本的制造过程的一种方法以及一种刀具。 本专利技术用以达成上述目的的解决方案为具有权利要求1的特征部分中的特征的方法。本专利技术的方法的有利改进方案参阅从属权利要求。本专利技术用以达成上述目的另一解决方案为一种具有并列权利要求8或10的特征部分中的特征的刀具。所述刀具的有利改进方案及技术方案参阅从属权利要求。 在本专利技术的方法方面，与现有技术中的方法的不同之处在于，这样进行加工，使得刀具的径向切削刃在其进给方向不被导引经过已加工的表面部分，而是首先将所述刀具移入或穿过所述圆柱孔，其中，优选采用偏心定位，从而在圆柱孔的内表面上不进行或仅进行最小程度的材料去除。随后，以所期望的方式对刀具进行定位，亦即，根据圆柱孔的内表面的期望的待制造尺寸来调节所述径向切削头的切削刃。随后使用所述径向切削头对所述圆柱孔的内表面进行真正意义上的加工，具体方式是，将所述径向切削头沿其进给方向从所述圆柱孔移出，并以所期望的方式对所述表面进行加工并将材料去除。通过将加工方向反转，从而在将刀具从圆柱孔移出时才进行加工，便能确保加工中伴生的切肩不会位于刀具与已加工的面之间，而是使得经加工的面相应无切肩。很容易就能将可能遗留在此处的切肩去除，而不会出现切肩卡入用所述刀具本身进行过粗糙化的表面及在该表面上留下污迹的情况。借助按本专利技术的方法能够彻底避免留在及卡入已加工的表面的区域内的切肩所造成的危险，这些切肩可能会在与刀具的共同作用下对已加工的表面造成负面影响。因此，本方法的决定性的优点在于，即使是在刀具并非沿竖直方向定位，而是刀具和钻孔沿水平方向定向的情形下，也能够实现极佳的表面质量。这样便可以采用配设水平主轴的机床。与配设竖直主轴的机床相比，配设水平主轴的机床的结构要简单得多，且成本更为低廉。此外，配设水平主轴的机床是现代制造技术中的传送生产线中常用的机床。按本专利技术的方法有助于简化对所述圆柱孔的内表面的加工，并且有助于简单且低成本地实现于传统传送生产线上。此外，在夹具结构(Vorrichtungsaufbau)方面也具有优势，特别是在圆柱孔的内表面是呈V形布局的、内燃机的曲轴箱中的气缸的内表面。在采用配设水平主轴的机床时，对上述内表面的保持和相对机床进行定位的复杂度显著降低，因此，除节省机床本身的成本外，(至少在此情形下)还能显著降低用于固定待加工部件的夹具结构的成本。 在本专利技术的方法的一种特别有益的技术方案中，为所述径向切削头的区域供应用于冲洗和/或冷却的冲洗介质。借助为所述径向切削头的区域供应冲洗介质，一方面能够在实施加工的区域内进行冷却，另一方面能够在伴生的，被所述径向切削头的特殊结构切起及切断的切肩附着在经粗糙化的表面的区域内前，将这些切肩冲走，从而在无切肩残余物剩余或卡入的情况下进一步改进对所述经粗糙化的表面的安全且可靠的加工。 视本专利技术的方法的具体用途而定，所述冲洗介质例如可以是在金属加工领域中普遍为人所知且常用的冷却与润滑乳剂。特别是在应用于由灰铸铁或类似材料构成的气缸套的区域内时，上述方案特别有利。在此情形下，随后必须为经粗糙化的表面清除冲洗介质的残余物，例如进行脱脂，以便将来涂布的涂层良好且可靠地附着在经粗糙化的表面上。 根据本专利技术的方法的一种特别有益且有利的改进方案，特别是在将轻金属合金用作其中设置有圆柱形钻孔的材料的情形下，可以将无油且至少基本干燥的气体，特别是压缩空气用作冲洗介质。这种用气体，优选用无油压缩空气来进行冲洗及冷却的方案同样能实现至少就轻金属合金的加工而言通常足够的冷却，并有助于非常良好地将所产生的切肩冲走。在此情形下，借助所述无油且干燥或至少基本干燥的气体能够彻底避免不期望的物质对所述经加工的表面造成污染，从而不必在对所述表面进行加工后，以及在对所述表面进行后续的热涂布前进行清洁。除省去一个附加的加工步骤外，采用此方案还能减小以下危险:在对经粗糙化的表面进行清洁时，粗糙度特性曲线(Rauheitsprofil)发生不利变化，从而对热涂层的附着造成负面影响。 在本专利技术的方法的另一非常有利的技术方案中，可以本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种用于对圆柱孔(9)的内表面(8)，特别是内燃机的气缸孔或气缸套中的接触面进行粗糙化的方法，其中，通过一包含径向切削头(7)的，旋转并沿所述圆柱孔(9)的轴向平移运动的刀具(1)，借助所述径向切削头(7)的至少一个切削刃来将切屑(12)切起，并借助所述径向切削头(7)的另一边棱或面将所述切屑切断，从而产生所述粗糙化的表面，其特征在于，将所述刀具(1)插入或穿过所述圆柱孔(9)，随后沿径向对所述刀具(1)进行定位，且随后在将所述刀具(1)沿其进给方向(V)从所述圆柱孔(9)移出时，通过所述旋转的刀具(1)进行材料去除。

【技术特征摘要】
【国外来华专利技术】...

【专利技术属性】
技术研发人员：O·纽芳，
申请(专利权)人：戴姆勒股份公司，
类型：发明
国别省市：德国;DE