用于双材料机加工的方法和回转式刀具技术

使用回转式铣削刀具来对双材料机械工件(11)加以机加工的方法，该双材料机械工件具有多个圆柱形孔口(12)，这些圆柱形孔口内衬有硬度比该工件自身的硬度更大的、放置成与该工件的外部面(11a)齐平的材料(13)，其特征在于，该刀具在轴向地单次纵插走刀进入圆柱形孔口(12)时一方面产生出一个双材料扩孔，该双材料扩孔在孔口(12)的顶部揭开一个在该工件(11)的质量和该涂层(12)的质量中的粗加工孔(16)，并且另一方面在涂层(13)的上端产生出倒角，该倒角被取向成朝向该圆柱形孔口的中心。

【技术实现步骤摘要】
【国外来华专利技术】【专利说明】用于双材料机加工的方法和回转式刀具本专利技术涉及机加工机械工件，尤其是内燃发动机气缸体的上面。更确切地，本专利技术在于一种使用回转式铣削刀具来对双材料机械工件进行机加工的方法，该双材料机械工件包括圆柱形孔口，这些圆柱形孔口内衬有硬度比该工件自身的硬度更大的、与该工件的外部面齐平的材料。本专利技术还在于一种用于双材料机加工的、专门设计用于实施此类方法的回转式刀具。本专利技术在具有铸铁衬套的铝制发动机气缸体的机加工中发现了优选但非限制性应用。—些机动车辆内燃发动机装备有包括由软金属制成的本体的气缸体，尤其是基于铝的气缸体，在气缸体中产生出的孔或气缸配备有硬质金属制成的衬套，尤其是基于铸铁的衬套。这些双材料气缸体由铝铸造而成、带有用于铸铁气缸衬套的预制件。当完成时，铝制气缸体的上面与每个铸铁衬套的端面齐平。通过双材料机加工对上面进行表面加工可以是使用简单的表面加工铣削刀具来执行的。然而，一般的刀具因为给它们不可忽略的留下刻痕的风险而保证不了燃烧面所期望的质量水平。机加工双材料金属工件是一项精细的操作，尤其是当牵扯到的两种材料具有不同的硬度和机械特性时。这一操作需要专用刀具，刀具的使用寿命总体上受到切割部分的差异磨损的限制。这些与双材料机加工相关的问题出现在所有的部分为铁质材料并且部分为非铁质材料的工件上(例如，铸铁和铸铝或铸铁和钢)。特别是其气缸内衬有铸铁衬套的铝制发动机气缸体的上面会遇到这种问题。本专利技术的目的在于增加铣削刀具的使用寿命。在内燃发动机气缸体的具体情况下，本专利技术使得有可能通过提高表面加工操作的可靠性来降低对燃烧面产生刻痕的风险。为此，本专利技术提供使得该刀具在单次轴向纵插进入气缸时一方面产生出一个双材料扩孔，该双材料扩孔在该孔口的顶部揭开在该工件的质量和衬套的质量中的一个粗加工孔，并且另一方面在该衬套的上端产生出取向朝向该气缸的中心的一个倒角。为此，该刀具包括一系列的扩孔刀片和一系列的、在刀具本体上相对于这些扩孔刀片轴向偏置的刀片，这些扩孔刀片被适配成用于在工件的和衬套的材料中产生出具有平坦底部的孔。这些第二刀片比第一刀片更深入地穿入衬套的材料中，以便在衬套材料的上端产生出取向朝向孔口的内部的倒角。参照附图阅读对本专利技术的非限制性实施例的以下说明将更好地理解本专利技术，在附图中:-图1是所提出的刀具的总体视图，-图2A、图2B、图2C示出了刀片的偏置，并且-图3A、图3B和图3C展示了该方法。图1示出了根据本专利技术用于对双材料工件进行机加工的回转式刀具，该回转式刀具被适配成用于对双材料机械工件的面加以机加工以便通过纵插来产生出与圆柱形孔口的轴线对准的孔，这些孔开放到工件的面上并且内衬有硬度比该工件的硬度更大的材料。该刀具由刀具本体I构成，该刀具本体具有用于将该刀具本体附接至旋转驱动机器(未示出)上的肩部2和四个刀片固持器夹3，这些刀片固持器夹具有其夹紧器件4。这些刀夹具有直径调节器件6和厚度调节器件7。这些刀片具有两种类型:三角形刀片8和方形刀片9。三角形刀片8是扩孔刀片，这些扩孔刀片被配置成用于在气缸体、该工件11的材料和衬套13的材料中产生出具有平坦底部的孔。第二系列的刀片9在刀具本体上相对于第一系列的刀片轴向偏置、更深入地穿入衬套的材料中以便在衬套的上端产生出倒角。在图3B和图3C中能够看到取向朝着气缸内部的倒角16。图1的刀具承载着四个刀片，包括两个在直径上相反的刀片8和两个在直径上相反的刀片9，见图2A、图2B和图2C的部分。图2B和图2C示出了倒角刀片9相对于扩孔刀片8的轴向偏置(e)。在所描述的实例中，该机械工件是一个铝制内燃发动机气缸体，该铝制内燃发动机气缸体的气缸内衬有铸铁衬套。这三个图3A、3B、3C是气缸体11在气缸12的直径向平面中的局部竖直截面。在图3A中，该气缸体的上表面Ila基本上是平面(排除制造缺陷外)。由例如铸铁制成的衬套13的上端与面Ila齐平。图3B示出了在气缸体11的材料和衬套13的材料中执行扩孔和“倒角”组合操作。在单次纵插时，刀具与气缸12轴向锁定地施行双材料扩孔来一方面在气缸12的顶部揭开一个在工件的质量和衬套的质量中的粗加工孔，并且另一方面做出倒角16，该倒角的标称高度由刀片8、9的轴向偏置决定并且与其相对应。在这个“纵插”过程中，扩孔刀片8留下在所要求的公差内的机加工过剩厚度。同时，更深入地穿入材料中的倒角刀片9产生出倒角16。该操作的结果是在气缸体11和衬套13的材料中的、具有平坦底部14a和直边缘14b的孔，带有仅在衬套13的材料中的倒角16(见图 3C)。总之，所提出的双材料机加工方法使得能够在单次刀具走刀时实现对气缸体的双材料扩孔和机加工倒角。表面加工铣削操作于是可以在第二次刀具走刀过程中以从0.20mm到0.30mm的走刀深度来执行。所提出的方法使得能够在铸铁部分中减小走刀深度。这种减小的影响是延长了刀具的使用寿命并且确保更好的表面质量。这在机加工气缸体上表面时具有特别的益处。本方法可以总体上应用于需要精确表面加工的所有双材料机加工。在汽车领域中，这意味着诸如气缸体(或曲轴箱)、汽缸盖、变速箱壳体、栗、多种不同备件等的工件。本专利技术还能够在诸如航空领域的其他领域中发现针对双材料工件机加工的相关应用，例如由镁和铝制成的工件。在大多数情况下，双材料机加工实际上能够实现良好的散热，因此避免了当工件经受高温时断裂和破裂风险。【主权项】1.一种使用回转式铣削刀具来对双材料机械工件(11)进行机加工的方法，该工件包括多个圆柱形孔口(12)，这些圆柱形孔口内衬有硬度比该工件自身的硬度更大的、与该工件的外部面齐平的材料，其特征在于，该刀具在轴向地单次纵插走刀进入该圆柱形孔口(12)时一方面产生出一个双材料扩孔，该双材料扩孔在该孔口(12)的顶部揭开在该工件的质量和衬套的质量中的一个粗加工孔，并且另一方面在该衬套(13)的上端产生出取向朝向该圆柱形孔口(12)的中心的一个倒角(16)。2.如权利要求1所述的双材料机加工方法，其特征在于，这些扩孔和倒角操作对应地是由扩孔刀片(8)和倒角刀片(9)来实现的，这些倒角刀片相对于这些扩孔刀片轴向偏置成比它们更深入地穿入该材料厚度。3.如权利要求2所述的双材料机加工方法，其特征在于，该刀具走刀的结果是在该工件(11)和该衬套(13)的这些材料中的、具有平坦底部(14a)和直边缘(14b)的一个孔，带有在该衬套(13)的材料中一个过渡倒角(16)，该过渡倒角被取向为斜地朝向该圆柱形孔P (12)的中心。4.如权利要求1、2或3所述的机加工方法，其特征在于，该倒角(16)的标称高度与这些刀片(8，9)在该刀具上的轴向偏置相对应。5.如以上权利要求中任一项所述的机加工方法，其特征在于，该机械工件(11)是一个铝制内燃发动机气缸体，该铝制内燃发动机气缸体的气缸(12)内衬有铸铁衬套(13)。6.—种用于对双材料机械工件(11)的面加以机加工的回转式刀具，该回转式刀具被适配成通过纵插来产生出与圆柱形孔口(12)的轴线对准的孔，这些孔开放到该工件的一个面(Ila)上并且内衬有硬度比该工件的硬度更大的材料(13)，其特征在于，该回转式刀具包括第一系列的多个三角形扩孔刀片(8)和第二系列的多个正方形的倒角刀片(9)，这些三角形扩孔本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种使用回转式铣削刀具来对双材料机械工件(11)进行机加工的方法，该工件包括多个圆柱形孔口(12)，这些圆柱形孔口内衬有硬度比该工件自身的硬度更大的、与该工件的外部面齐平的材料，其特征在于，该刀具在轴向地单次纵插走刀进入该圆柱形孔口(12)时一方面产生出一个双材料扩孔，该双材料扩孔在该孔口(12)的顶部揭开在该工件的质量和衬套的质量中的一个粗加工孔，并且另一方面在该衬套(13)的上端产生出取向朝向该圆柱形孔口(12)的中心的一个倒角(16)。

【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：G·谢罗诺，
申请(专利权)人：雷诺股份公司，
类型：发明
国别省市：法国;FR