專(zhuān)利名稱(chēng)：用于在汽缸壁上形成控制窗的裝置的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及一種權(quán)利要求1前序部分給出的用于在內(nèi)燃機(jī)汽缸殼體的汽缸壁上形成控制窗的裝置。
背景技術(shù)：
在一個(gè)汽缸殼體上汽缸壁限定一個(gè)用于容納一個(gè)活塞的內(nèi)腔，其中在汽缸壁上配有通流通道用于保證由活塞限定的燃燒室的換氣。對(duì)于二沖程內(nèi)燃機(jī)通流通道分別通過(guò)一個(gè)控制窗通向內(nèi)腔，控制窗在發(fā)動(dòng)機(jī)運(yùn)行時(shí)以公知的方式被活塞周期性地覆蓋和再敞開(kāi)。在制造這種汽缸殼體時(shí)首先澆鑄一個(gè)汽缸殼體毛坯，它僅配有包括在汽缸壁上的通流通道。這樣一種毛坯汽缸體能夠以高效率并由此減少制造成本地鑄造成型，其中在加工汽缸的第二工序步驟中必需在汽缸壁上加工出各通流通道的控制窗。為切開(kāi)作為通流通道入口的控制窗DE 198 10 470A1提出無(wú)接觸的機(jī)械成型方法。在此用于加工汽缸壁的刀具在一個(gè)可旋轉(zhuǎn)的刀具卡頭的自由端上伸進(jìn)汽缸殼體的內(nèi)腔并通過(guò)以刀具卡頭旋轉(zhuǎn)軸線(xiàn)為基準(zhǔn)的橫向運(yùn)動(dòng)作用于汽缸壁上要切出控制窗的位置上。在此該已知方法尤其規(guī)定一個(gè)電的放電形式用于形成控制窗并由此得到，通過(guò)無(wú)接觸的成型工藝能夠在汽缸壁上形成控制窗時(shí)實(shí)現(xiàn)精確地加工。
但是通過(guò)已知的方法加工汽缸殼體需要苛求且昂貴的加工裝置用于在汽缸壁上無(wú)接觸地切出控制窗。在加工例如用于手提器械的小內(nèi)燃機(jī)汽缸時(shí)無(wú)接觸加工使汽缸和與此相關(guān)的發(fā)動(dòng)機(jī)的制造費(fèi)用過(guò)高，這首先在大批量加工時(shí)是不能承受的。

發(fā)明內(nèi)容
本發(fā)明的目的是，提出一種用于形成上述形式的控制窗的裝置，它保證能夠在盡可能精確地在汽缸壁上加工出控制窗的條件下快速經(jīng)濟(jì)地制造汽缸殼體。
按照本發(fā)明這個(gè)目的通過(guò)權(quán)利要求1的特征得到實(shí)現(xiàn)。
為了在汽缸壁上形成控制窗，本發(fā)明提出一種銑刀，該銑刀以基本正交于刀具卡頭旋轉(zhuǎn)軸線(xiàn)的驅(qū)動(dòng)軸線(xiàn)設(shè)置在刀具卡頭上。因此按照本發(fā)明的銑刀可以通過(guò)刀具卡頭伸進(jìn)鑄成的汽缸殼體內(nèi)腔里面并通過(guò)刀具卡頭的橫向運(yùn)動(dòng)作用于汽缸壁用于切出控制窗。在此該銑刀可以根據(jù)規(guī)定的切削任務(wù)通過(guò)刀具卡頭在汽缸壁上進(jìn)行移動(dòng)并保證在進(jìn)行控制窗切削時(shí)得到高度精確的工作過(guò)程。同時(shí)通過(guò)適當(dāng)?shù)卣{(diào)整刀具卡頭的轉(zhuǎn)角位置以微少的費(fèi)用形成控制窗邊緣的拐角結(jié)構(gòu)。
所述銑刀最好是端銑刀并位于這樣的位置，通過(guò)刀具卡頭的橫向運(yùn)動(dòng)和銑刀在其驅(qū)動(dòng)軸線(xiàn)方向上的相應(yīng)縱向運(yùn)動(dòng)作用于汽缸壁。同時(shí)在汽缸壁上加工出一個(gè)斷口，通過(guò)銑刀的適當(dāng)運(yùn)動(dòng)最終將該斷口擴(kuò)大到所期望的尺寸。在此也可以?xún)?yōu)選地進(jìn)行兩級(jí)加工，其中在第二加工步驟中將先通過(guò)端銑刀切出的斷口通過(guò)圓周銑刀圍繞銑刀旋轉(zhuǎn)軸線(xiàn)在圓周方向上的切削作用進(jìn)行擴(kuò)大。特別有利的是按照本發(fā)明的銑刀不僅設(shè)計(jì)成端銑刀而且按照齒輪的形狀設(shè)計(jì)成圓周銑刀或圓柱銑刀，因此能夠先形成斷口并通過(guò)同一刀具將斷口緊接著擴(kuò)大到所要求的尺寸。通過(guò)這種方法由于縮短了調(diào)整時(shí)間能夠在短時(shí)間內(nèi)精確地形成控制窗并且因此經(jīng)濟(jì)地形成控制窗并由此最終完成汽缸制造。
按照本發(fā)明的與刀具卡頭成正交設(shè)置的銑刀優(yōu)選被氣動(dòng)或液動(dòng)驅(qū)動(dòng)，由此得到銑刀的獨(dú)立驅(qū)動(dòng)并由此在刀具卡頭上為銑刀的正交布置的緊湊結(jié)構(gòu)提供自由空間。電機(jī)驅(qū)動(dòng)也是適宜的。銑刀是可以連接到刀具箱的組合式刀盤(pán)的一部分，該組合式刀盤(pán)具有例如氣動(dòng)、液動(dòng)或電動(dòng)的馬達(dá)用于驅(qū)動(dòng)銑刀。組合式刀盤(pán)作為緊湊的結(jié)構(gòu)組件能夠以微少的費(fèi)用固定在刀具卡頭上并可以迅速地用于加工汽缸殼體。
在本發(fā)明的優(yōu)選設(shè)計(jì)方案中所述刀具卡頭是一個(gè)可控切削機(jī)床驅(qū)動(dòng)主軸的一部分。數(shù)控切削機(jī)床驅(qū)動(dòng)主軸可以以任意的轉(zhuǎn)角和位置精確地移動(dòng)到汽缸殼體內(nèi)腔的內(nèi)部并使銑刀有效且精確地切出控制窗。通過(guò)適當(dāng)?shù)目刂乞?qū)動(dòng)主軸轉(zhuǎn)角可以精確地實(shí)現(xiàn)控制窗輪廓以及在通流通道端部上的壁段的適當(dāng)取向和角度并由此改善通過(guò)通流通道輸送到燃燒室的流體的流動(dòng)特性。


下面借助于附圖詳細(xì)描述本發(fā)明的一個(gè)實(shí)施例。附圖中圖1為一個(gè)汽缸殼體的立體圖，圖2為一個(gè)汽缸殼體的立體俯視圖，圖3為一個(gè)具有插進(jìn)內(nèi)腔的刀具的汽缸殼體橫截面圖，
圖4為按照本發(fā)明的組合式刀盤(pán)的俯視圖，圖5為按照本發(fā)明的刀具卡頭的縱向截面圖，圖6a-6c為按照本發(fā)明的組合式刀盤(pán)在汽缸里面的不同位置的俯視圖。
具體實(shí)施例方式
圖1和2示出一個(gè)二沖程內(nèi)燃機(jī)的汽缸殼體1，這種內(nèi)燃機(jī)用于手提式器械并作為壓鑄件鑄造成型。所述汽缸殼體1在其外側(cè)配有散熱片14用于汽缸氣冷。汽缸殼體1的一個(gè)汽缸壁2限定了一個(gè)用于容納活塞的內(nèi)腔3。所述汽缸殼體1以集成結(jié)構(gòu)方式鑄造并在一側(cè)敞開(kāi)用于插入在這里未示出的活塞，其中敞開(kāi)側(cè)配有用于連接發(fā)動(dòng)機(jī)組的平面法蘭15。在汽缸壁2上加工出控制窗5，這些控制窗是從通流通道4通向汽缸內(nèi)腔3的入口并在內(nèi)燃機(jī)運(yùn)行時(shí)以公知的方法為了進(jìn)行換氣被往復(fù)的活塞打開(kāi)和關(guān)閉。在此根據(jù)馬達(dá)的結(jié)構(gòu)形式通流通道4可以輸送空氣或者也可以從內(nèi)燃機(jī)曲軸箱或獨(dú)立的混合物制備裝置饋入燃料-空氣混合物。在加工汽缸殼體1時(shí)規(guī)定，在第一加工步驟中澆鑄汽缸殼體而在第二加工步驟中通過(guò)切削加工汽缸壁切出控制窗5用來(lái)接通通流通道4。通過(guò)這種方法可以通過(guò)一個(gè)簡(jiǎn)單的內(nèi)腔型芯加工出集成的汽缸殼體1，其中可以放棄復(fù)雜的型芯，這種型芯由于需要在汽缸壁2上開(kāi)出控制窗而加工出徑向側(cè)切(Hinterschnitt)。除了在圖1和圖2中所示的在汽缸殼體1外側(cè)上連接通流通道4的結(jié)構(gòu)形式以外，為了對(duì)于鑄造汽缸殼體形成控制窗按照本發(fā)明對(duì)汽缸殼體1進(jìn)行切削加工是有利的，這種汽缸殼體具有在汽缸縱向上組合的包括在汽缸壁里面的溢流通道，其中溢流通道可以在澆鑄時(shí)加工出來(lái)。通過(guò)下面借助于圖3至6描述的銑刀用于形成控制窗5的切削加工也可以?xún)?yōu)選地用于基本上徑向在汽缸壁2上切出斷口的其它應(yīng)用場(chǎng)合。
圖3示出一個(gè)用于縫隙控制二沖程發(fā)動(dòng)機(jī)的汽缸殼體1的橫截面圖，其中汽缸殼體1作為壓鑄件在汽缸縱向上加工出包括在汽缸壁2里面的溢流通道4。在本實(shí)施例中溢流通道4在直徑上對(duì)置并通過(guò)其沿著汽缸壁2里面延伸的截段與用于容納活塞的圓柱形內(nèi)腔3一起形成澆鑄的汽缸殼體1的空腔。因?yàn)槠讱んw1不在鑄造中形成側(cè)切，因此在汽缸殼體1的鑄造毛坯中溢流通道4通向汽缸內(nèi)腔3的入口最初是封閉的。通過(guò)按照本發(fā)明的銑刀7切削加工汽缸壁2形成控制窗5作為溢流通道4通向內(nèi)腔3的入口。用于切出控制窗5的銑刀7這樣設(shè)置在一個(gè)數(shù)控機(jī)床驅(qū)動(dòng)主軸6自由端上的一個(gè)刀具卡頭上，使銑刀驅(qū)動(dòng)軸線(xiàn)基本正交于驅(qū)動(dòng)主軸的旋轉(zhuǎn)軸線(xiàn)。銑刀7插進(jìn)在法蘭15(圖1)上敞開(kāi)的汽缸殼體1內(nèi)腔3里面并位于其相對(duì)于汽缸壁2的工作位置上，在那里切出控制窗5。銑刀通過(guò)驅(qū)動(dòng)主軸的轉(zhuǎn)動(dòng)12移動(dòng)到所期望的轉(zhuǎn)角位置并通過(guò)驅(qū)動(dòng)主軸6相對(duì)其主軸軸線(xiàn)的橫向運(yùn)動(dòng)13作用于汽缸壁12。借助于銑刀7在汽缸壁2上加工出斷口10并由此使目前已經(jīng)包括在汽缸壁2里面的溢流通道4與內(nèi)腔3產(chǎn)生通流連接。通過(guò)控制驅(qū)動(dòng)主軸的運(yùn)動(dòng)結(jié)合適當(dāng)調(diào)節(jié)橫向運(yùn)動(dòng)13和必要時(shí)的旋轉(zhuǎn)運(yùn)動(dòng)12使汽缸壁2上的斷口擴(kuò)大到所需要的控制窗5尺寸。通過(guò)銑刀正交于驅(qū)動(dòng)主軸縱軸線(xiàn)的刀具7驅(qū)動(dòng)軸線(xiàn)的布置能夠在微小的可供使用的汽缸內(nèi)部空間里面精確地導(dǎo)引刀具。
所述銑刀7是在圖4中所示的組合式刀盤(pán)20的一部分，該刀盤(pán)作為一個(gè)緊湊的結(jié)構(gòu)組件可以裝配在圖5所示的驅(qū)動(dòng)主軸6自由端16上的刀具卡頭17上。組合式刀盤(pán)20的銑刀7設(shè)計(jì)成端銑刀與圓柱銑刀的組合并且不僅在其垂直于驅(qū)動(dòng)軸線(xiàn)19的端面8上而且在其圓周9上具有切削刃。以這種齒輪刀具形式構(gòu)成的銑刀7可以通過(guò)端銑刀的作用刺進(jìn)汽缸壁并接著借助于銑刀7圓周9上的切削刃加工出控制窗的輪廓。
所述銑刀7圍繞其驅(qū)動(dòng)軸線(xiàn)19由馬達(dá)23驅(qū)動(dòng)，該馬達(dá)可以是氣動(dòng)馬達(dá)、液壓馬達(dá)或電機(jī)。該馬達(dá)23最好是氣動(dòng)馬達(dá)并且是組合式刀盤(pán)20的一部分。它借助于一個(gè)快速連接形式的接頭與電源連接。此外組合式刀盤(pán)20配有轉(zhuǎn)矩支承體24并通過(guò)銷(xiāo)軸形接頭22插接在驅(qū)動(dòng)主軸6里面的一個(gè)為此設(shè)置的刀具卡頭17的容納孔18里面。在此刀具卡頭17的容納孔18基本正交于驅(qū)動(dòng)主軸6的旋轉(zhuǎn)軸線(xiàn)11，由此在組合式刀盤(pán)20的裝配狀態(tài)也使銑刀7的驅(qū)動(dòng)軸線(xiàn)19垂直于主軸6的旋轉(zhuǎn)軸線(xiàn)11。在此可以這樣設(shè)計(jì)容納孔18，使銑刀7的驅(qū)動(dòng)軸線(xiàn)19在兩個(gè)空間固定平面里垂直于驅(qū)動(dòng)主軸6的旋轉(zhuǎn)軸線(xiàn)11，其中在本實(shí)施例中組合式刀盤(pán)的容納孔18相對(duì)于旋轉(zhuǎn)軸線(xiàn)11具有一個(gè)小的2°調(diào)整角是有利的。
圖6a-6c示出組合式刀盤(pán)20在汽缸里面加工點(diǎn)劃線(xiàn)所示的汽缸壁時(shí)的三個(gè)可能的位置。在圖6a中示出組合式刀盤(pán)20在汽缸中的下潛位置，在組合式刀盤(pán)上具有銑刀7。組合式刀盤(pán)20具有用于驅(qū)動(dòng)刀具的固定在其上的電機(jī)，該刀盤(pán)通過(guò)數(shù)控切削機(jī)床的驅(qū)動(dòng)主軸精確地在圓柱形內(nèi)腔里導(dǎo)引。如圖6b所示，銑刀7可以深入地插進(jìn)汽缸壁2，其中借助于端銑刀8能夠相對(duì)汽缸軸線(xiàn)徑向加工所有汽缸壁2。所述銑刀7在圓周9上也具有切削刃，通過(guò)該切削刃能夠切線(xiàn)加工汽缸壁2。通過(guò)切削機(jī)床驅(qū)動(dòng)主軸的旋轉(zhuǎn)運(yùn)動(dòng)和固定在其上的組合式刀盤(pán)20配有切削刃的銑刀7外表面9可以精確地形成控制窗5的輪廓。通過(guò)驅(qū)動(dòng)主軸和與此相關(guān)的組合式刀盤(pán)20在圓柱形內(nèi)腔中的空間定位和與此相關(guān)的在坐標(biāo)軸上的旋轉(zhuǎn)運(yùn)動(dòng)12可以在汽缸壁2上實(shí)現(xiàn)對(duì)被加工表面的每個(gè)任意角度取向。按照本發(fā)明的用于形成控制窗的裝置具有一個(gè)銑刀，該銑刀具有基本正交于刀具卡頭旋轉(zhuǎn)軸線(xiàn)的驅(qū)動(dòng)軸線(xiàn)，該裝置對(duì)于孔徑小于80mm的小汽缸通過(guò)精確的刀具導(dǎo)向性也能夠精確地形成控制窗。
通過(guò)按照本發(fā)明的正交于驅(qū)動(dòng)主軸的銑刀可以在一步加工工藝中通過(guò)同一刀具形成控制窗，該刀具通過(guò)端銑刀加工斷口并通過(guò)圓柱銑刀將斷口擴(kuò)大到所需尺寸和控制窗的輪廓。也可以實(shí)現(xiàn)汽缸壁多步加工，其中為了敞開(kāi)溢流通道4通過(guò)片銑刀斷開(kāi)汽缸殼體鑄造毛坯的汽缸壁。通過(guò)片銑刀加工后在汽缸壁斷口邊緣上保留的點(diǎn)狀毛刺在下一加工步驟中通過(guò)具有正交于主軸的銑刀的組合式刀盤(pán)20進(jìn)行再加工，其中如上所述可以再加工控制窗壁的角度。
權(quán)利要求
1.一種用于在一個(gè)二沖程內(nèi)燃機(jī)汽缸殼體(1)的汽缸壁(2)上形成控制窗(5)作為由通流通道(4)通向由汽缸壁(2)限定的汽缸內(nèi)腔(3)的入口的裝置，該裝置具有一個(gè)可驅(qū)動(dòng)的刀具，該刀具在一個(gè)可旋轉(zhuǎn)的刀具卡頭(17)的自由端(16)上可插進(jìn)內(nèi)腔(3)并通過(guò)相對(duì)刀具卡頭(17)旋轉(zhuǎn)軸線(xiàn)(11)的橫向運(yùn)動(dòng)(13)在要被切開(kāi)的控制窗(5)的位置上作用于汽缸壁(2)，其調(diào)整在于，一個(gè)銑刀(7)具有基本正交于刀具卡頭(17)旋轉(zhuǎn)軸線(xiàn)(11)的驅(qū)動(dòng)軸線(xiàn)(19)。
2.如權(quán)利要求1所述的裝置，其特征在于，所述銑刀(7)是端銑刀。
3.如權(quán)利要求1所述的裝置，其特征在于，將所述銑刀(7)是在圓周方向上圍繞銑刀(7)驅(qū)動(dòng)軸線(xiàn)(19)具有切削作用的圓周銑刀。
4.如權(quán)利要求1至3中任一項(xiàng)所述的裝置，其特征在于，所述銑刀(7)氣動(dòng)或液動(dòng)地驅(qū)動(dòng)。
5.如權(quán)利要求1至3中任一項(xiàng)所述的裝置，其特征在于，所述銑刀(1)電動(dòng)地驅(qū)動(dòng)。
6.如權(quán)利要求1至3中任一項(xiàng)所述的裝置，其特征在于，所述銑刀(7)是可連接在刀具卡頭(17)上的組合式刀盤(pán)(20)的一部分。
7.如權(quán)利要求6所述的裝置，其特征在于，所述組合式刀盤(pán)(20)包括一個(gè)用于驅(qū)動(dòng)銑刀(7)的氣動(dòng)馬達(dá)(23)。
8.如權(quán)利要求1所述的裝置，其特征在于，所述刀具卡頭(17)抗扭轉(zhuǎn)地與一個(gè)數(shù)控切削機(jī)床的驅(qū)動(dòng)主軸(6)、尤其是驅(qū)動(dòng)主軸(6)的一部分連接。
全文摘要
一種用于在一個(gè)兩沖程內(nèi)燃機(jī)汽缸殼體(1)的汽缸壁(2)上形成控制窗(5)作為由通流通道(4)通向由汽缸壁(2)限定的汽缸內(nèi)腔(3)的入口的裝置，包括一個(gè)可驅(qū)動(dòng)的刀具(7)，該刀具在一個(gè)可旋轉(zhuǎn)的刀具卡頭(17)的自由端(16)上可插進(jìn)內(nèi)腔(3)并通過(guò)相對(duì)刀具卡頭(17)的旋轉(zhuǎn)軸線(xiàn)(11)的橫向運(yùn)動(dòng)(13)在要被切開(kāi)的控制窗(5)的位置上作用于汽缸壁(2)。為了保證在盡可能精確地加工汽缸壁(2)上的控制窗(5)的條件下快速而經(jīng)濟(jì)地加工汽缸殼體(1)，按照本發(fā)明一個(gè)銑刀具有基本正交于刀具卡頭(17)旋轉(zhuǎn)軸線(xiàn)(11)的驅(qū)動(dòng)軸線(xiàn)(19)。
文檔編號(hào)B23C1/06GK1511664SQ200310119549
公開(kāi)日2004年7月14日 申請(qǐng)日期2003年11月28日 優(yōu)先權(quán)日2002年11月30日
發(fā)明者M·萊恩德克, M 萊恩德克 申請(qǐng)人:安德烈亞斯·斯蒂爾兩合公司, 安德烈亞斯 斯蒂爾兩合公司