專利名稱：一種加工機體跑道導(dǎo)向面的方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及加工機體的方法，特別涉及一種加工機體跑道導(dǎo)向面的方法。所述的機體或者曲軸箱用于曲柄圓滑塊機構(gòu)或者端軸-動軸機構(gòu)。
背景技術(shù)：
往復(fù)式內(nèi)燃機需要將活塞的往復(fù)運動轉(zhuǎn)換為曲軸的旋轉(zhuǎn)運動。目前的通用技術(shù)下，上述轉(zhuǎn)換過程均需要使用曲柄連桿機構(gòu)。由于曲柄連桿機構(gòu)中連桿的存在，使機器龐大、笨重，無法完全平衡。
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為了解決上述問題，中國專利文獻(xiàn)CN85100358B公開了一種“曲柄圓滑塊往復(fù)活塞式內(nèi)燃機”，中國專利文獻(xiàn)CN1067741C公開了一種“曲柄雙圓滑塊往復(fù)活塞式內(nèi)燃機”，中國專利文獻(xiàn)CN1144880A公開了一種“曲柄多圓滑塊往復(fù)活塞式內(nèi)燃機”。上述內(nèi)燃機的共同特點是對通用技術(shù)下內(nèi)燃機的曲柄連桿機構(gòu)進行了徹底改進，采用具有偏心圓孔的圓滑塊代替連桿。所述偏心圓滑塊呈圓柱形，并且開有平行于圓柱體軸線的偏心圓孔，該偏心圓孔用于穿過曲軸的曲柄銷。該內(nèi)燃機的活塞包括兩端的冠部和連接兩冠部的導(dǎo)向部，其中導(dǎo)向部上開有圓孔，該圓孔的內(nèi)徑面和上述圓滑塊的外徑面相配合，所述圓滑塊即安置在活塞導(dǎo)向部上與其外周相配合的圓孔中。當(dāng)所述活塞受到氣缸中燃燒氣體的推動而在氣缸中往復(fù)運動時，所述偏心圓滑塊繞其自身的圓心轉(zhuǎn)動，并進而帶動曲軸反向轉(zhuǎn)動，從而將活塞的往復(fù)運動轉(zhuǎn)化為曲軸的旋轉(zhuǎn)運動，再通過與曲軸連接的旋轉(zhuǎn)部件向外傳遞功率。上述專利的思想也可以方便的轉(zhuǎn)用到壓縮機或者抽真空機中，獲得曲柄圓滑塊壓縮機或者曲柄圓滑塊抽真空機。在其它一些專利文獻(xiàn)中，還提供了與上述曲柄圓滑塊機構(gòu)類似的端軸-動軸機構(gòu)。在上述技術(shù)方案中，使用雙圓滑塊或者多圓滑塊的曲柄圓滑塊機構(gòu)或者端軸-動軸機構(gòu)一般設(shè)置有動平衡滑塊，動平衡滑塊主要作用是與活塞組合，將往復(fù)慣性力轉(zhuǎn)換為旋轉(zhuǎn)慣性力。由于不需要承受爆發(fā)壓力(在該機構(gòu)作為內(nèi)燃機的運動機構(gòu)時)或者對外做功(在該機構(gòu)作為壓縮機的運動機構(gòu)時)，動平衡滑塊的結(jié)構(gòu)遠(yuǎn)比活塞簡單，例如，可以設(shè)計為扁平的立方體，外緣僅僅在扁平體的長邊兩端側(cè)面設(shè)計一對弧形面，用于與機體上的導(dǎo)向面配合，為該動平衡滑塊的往復(fù)運動提供導(dǎo)向。圖I、圖2分別為這種形式的動平衡滑塊的正視圖和俯視圖。相應(yīng)的，在機體或者曲軸箱上容置該動平衡滑塊的跑道的形狀，也可以設(shè)計為截面為扁平形，并具有一對相對的內(nèi)圓弧面作為導(dǎo)向面。圖3、圖4分別為具有這種形式跑道的機體的兩個角度的立體圖。圖中示出跑道I即為上述扁平形并具有一對相對的內(nèi)圓弧面作為導(dǎo)向面。
上述機體的跑道能夠較好的為扁平形的動平衡滑塊提供運動空間和導(dǎo)向，獲得了廣泛的應(yīng)用。但是，該機體也存在加工難度大的問題。采用旋轉(zhuǎn)刀具加工加工內(nèi)圓弧是一種較為簡單可靠的方案，并且易于對內(nèi)圓弧弧面進行打磨處理，但是，在該種形式的機體或者曲軸箱上，由于內(nèi)圓弧面僅僅為半圓，采用旋轉(zhuǎn)加工則刀具的刃面必然周期性的與待加工面分離和接觸；刀具從未接觸工件到接觸到工件的待加工面的過程中，會和待加工面產(chǎn)生撞擊，這個過程稱為打刀。打刀一方面使刀刃受到周期性的撞擊，嚴(yán)重影響刀具壽命，另一方面，還使刀具旋轉(zhuǎn)出現(xiàn)周期性抖動，嚴(yán)重影響導(dǎo)向面的表面加工質(zhì)量，而導(dǎo)向面的表面加工質(zhì)量對于動平衡滑塊的正常往復(fù)運動極為重要
發(fā)明內(nèi)容
針對上述問題，本發(fā)明提供一種加工機體跑道導(dǎo)向面的方法，上述機體或者曲軸箱用于曲柄圓滑塊機構(gòu)或者端軸-動軸機構(gòu)。本發(fā)明提供的加工機體跑道導(dǎo)向面的方法，所述機體用于曲柄圓滑塊機構(gòu)或者端軸-動軸機構(gòu)；所述機體的毛坯上，跑道腔體中待加工為導(dǎo)向面的兩側(cè)位置，至少一側(cè)預(yù)留實心柱體；在實心柱體上打孔，形成貫穿實心柱體的圓柱孔，該圓柱孔的軸線平行于跑道貫穿機體的延伸方向的中軸線；去除上述加工有圓柱孔的柱體的位于內(nèi)側(cè)的圓柱壁。優(yōu)選的，所述跑道腔體中待加工為導(dǎo)向面的兩側(cè)位置，均預(yù)留實心柱體。優(yōu)選的，在所述去除內(nèi)側(cè)的圓柱壁的步驟后，進一步去除該圓柱體位于氣缸腔體中的部分。優(yōu)選的，所述在實心柱體上打孔形成貫穿該實心柱體的圓柱孔的步驟中，首先使用鉆頭粗打孔，然后磨內(nèi)孔；通過磨內(nèi)孔的步驟使所述圓柱孔的內(nèi)徑面達(dá)到導(dǎo)向面所要求的粗糙度。本發(fā)明提供的方法，從毛坯的設(shè)計入手，將機體或者曲軸箱的毛坯中的跑道腔體中待將為導(dǎo)向面的兩側(cè)位置，分別預(yù)留實心柱體。這樣，在后續(xù)加工中，就可以將半內(nèi)圓弧面加工轉(zhuǎn)換為完整的內(nèi)圓弧面加工，在完整的內(nèi)圓弧面加工完成后，再對位于兩個導(dǎo)向面之間的多余的圓柱孔孔壁進行去除，獲得完整的跑道。在上述加工過程中，由于加工內(nèi)圓弧面時是采用旋轉(zhuǎn)刀具加工完整圓弧面，避免了現(xiàn)有技術(shù)下加工半圓弧面產(chǎn)生的刀具打刀，刀具的壽命和導(dǎo)向面表面加工質(zhì)量均得到顯著提高。


圖I是扁平形動平衡滑塊的正視圖；圖2是扁平形動平衡滑塊的俯視圖；圖3是對應(yīng)扁平形動平衡滑塊的機體的立體圖之一；圖4是對應(yīng)扁平形動平衡滑塊的機體的立體圖之二 ；圖5是該圖為本發(fā)明提供的加工機體跑道導(dǎo)向面的方法的流程圖；圖6是待加工機體的毛坯的立體圖之一；
圖7是待加工機體的毛坯的立體圖之二 ；圖8是被加工機體的實心柱體2已經(jīng)打出圓柱孔3的立體圖之一；圖9是被加工機體的實心柱體2已經(jīng)打出圓柱孔3的立體圖之二 ；圖10是去除了圓柱孔3位于內(nèi)側(cè)的圓柱壁后的立體圖。
具體實施例方式本發(fā)明實施例提供一種加工機體跑道導(dǎo)向面的方法，該機體用于曲柄圓滑塊機構(gòu)或者端軸-動軸機構(gòu)。對于曲柄圓滑塊機構(gòu)、動軸-端軸機構(gòu)而言，一般米用曲軸箱和氣缸體連鑄的方式，在許多場合下，該機體也稱為曲軸箱。
如背景技術(shù)中提到的圖3、圖4所示，需要加工的機體具有跑道1，該跑道I為截面為扁平形貫穿機體上下方向腔體，并且其長邊兩端的相對面為一對向外凸出的弧形。該弧形部位的內(nèi)圓弧面即為跑道I的導(dǎo)向面，在加工中，需要對該弧形部位的內(nèi)圓弧面進行加工，使其達(dá)到導(dǎo)向面的尺寸和粗糙度的要求。請參看圖5，該圖為本發(fā)明提供的加工機體跑道導(dǎo)向面的方法的流程圖。以下結(jié)合圖5對該方法進行介紹。步驟SI，在所述機體的毛坯上，跑道腔體中待加工為導(dǎo)向面的兩側(cè)位置，分別預(yù)留實心柱體2。請參看圖6、圖7，上述圖分別從兩個不同角度示出機體毛坯的結(jié)構(gòu)。從該圖可以看出，在所述跑道I腔體的長邊的相對面，預(yù)留為兩個實心柱體2。這兩個實心柱體2的中軸線大致與該跑道I腔體的貫穿延伸機體的方向平行。當(dāng)然，由于是毛坯，這兩個實心柱體2外廓表面并不光滑，其中軸線是不能準(zhǔn)確確定的。只要確保足夠的加工余量，使最終獲得的內(nèi)圓弧面延伸方向的軸線能夠平行于跑道I腔體的貫穿機體的延伸方向即可。當(dāng)然，上述毛坯也可以只在其中一個位置設(shè)置上述實心柱體2，如果這樣，則后續(xù)的步驟只針對這一個預(yù)留的實心柱體2。在實踐中，如果有特殊的加工要求，可能采用兩個相對內(nèi)圓弧面采用不同加工方法的情況，這種情況比較罕見。總之，只要有一處采用這種預(yù)留實心柱體2進行加工的方法，就在本發(fā)明的保護范圍之內(nèi)。步驟S2，在實心柱體上打孔，形成貫穿實心柱體的圓柱孔3，該圓柱孔3的軸線平行于跑道貫穿機體的延伸方向的中軸線。請參看圖8、圖9，上述圖從兩個不同的角度示出在實心柱體2已經(jīng)打出圓柱孔3的情況。由于實心柱體2是完整的實心圓柱體，所以可以很方便的采用現(xiàn)有的旋轉(zhuǎn)刀具，如鉆頭、車刀、鉸刀、內(nèi)圓磨等加工方式，進行可靠的內(nèi)圓柱面的磨削加工。采用的具體方法根據(jù)所需要的內(nèi)圓弧面的直徑尺寸以及所需要的粗糙度決定，可能包括多次磨削加工。在現(xiàn)有技術(shù)中加工此種內(nèi)圓柱面的方法都可以采用。例如，可以采用先用鉆頭打孔，然后使用內(nèi)圓磨磨內(nèi)孔的步驟進行加工。當(dāng)然，在磨內(nèi)孔之前也可以進行對內(nèi)孔進行車削加工，或者使用鉸刀處理內(nèi)圓柱面等?？傊鞣N現(xiàn)有技術(shù)的工藝過程均可以采用。由于加工完整的內(nèi)圓柱面的工藝成熟，并且不會出現(xiàn)打刀的問題，加工質(zhì)量非常容易保證。步驟S3，去除上述加工有圓柱孔的柱體的位于內(nèi)側(cè)的圓柱壁。步驟S2完成后，所述實心柱體2的內(nèi)圓弧面的直徑尺寸和表面粗糙度就能夠滿足跑道中相對的導(dǎo)向面的要求，但是，實心柱體2位于內(nèi)側(cè)的圓柱壁需要去除，否則跑道腔體I就無法使用。為此，可以采用現(xiàn)有技術(shù)下的各種加工方法去除位于內(nèi)側(cè)的圓柱壁，例如，可以采用銑刀將該部分銑削去除。該步驟可能會在跑道腔體I的長邊內(nèi)壁面上與該圓柱壁交接位置留下加工刀痕，由于在大多數(shù)機體中，該長邊內(nèi)壁面不擔(dān)任導(dǎo)向，因此對其表面的加工要求較低，該加工刀痕不會影響機體的正常使用。由于以上原因，該去除內(nèi)側(cè)圓柱壁的工藝選擇范圍比較大。本步驟完成后，就可以形成一對相對的、具有外凸的圓弧形狀的機體跑道導(dǎo)向面。該步驟之后獲得如圖10所示的機體。由于上述工藝采用完整實心柱體2作為加工的初始形狀，從而可以采用比較成熟的內(nèi)圓柱孔加工工藝，方便的獲得符合要求的具有內(nèi)圓弧面的跑道導(dǎo)向面。對于許多機體而言，機體的導(dǎo)向面只要設(shè)置在機體上下兩端即可，中間和氣缸腔體交叉的部分不需要設(shè)置導(dǎo)向面，動平衡滑塊只需要依靠機體上下兩端的導(dǎo)向面即可實現(xiàn) 導(dǎo)向。在這種情況下，在所述去除內(nèi)側(cè)的圓柱壁的步驟后，進一步去除該圓柱體位于氣缸腔體中的部分，最終形成圖3、圖4所示形式的機體成品。應(yīng)當(dāng)說明，在曲柄圓滑塊或者端軸-動軸機構(gòu)中，上述機體同時對曲軸提供支撐，因此,該機體有時也被稱為曲軸箱,但本質(zhì)上是同樣的部件。以上所述僅是本發(fā)明的優(yōu)選實施方式，應(yīng)當(dāng)指出，對于本技術(shù)領(lǐng)域的普通技術(shù)人員來說，在不脫離本發(fā)明基本原理的前提下，還可以做出若干改進和潤飾，這些改進和潤飾也應(yīng)視為本發(fā)明的保護范圍。
權(quán)利要求
1.一種加工機體跑道導(dǎo)向面的方法，所述機體用于曲柄圓滑塊機構(gòu)或者端軸-動軸機構(gòu)；其特征在于， 所述機體的毛坯上，跑道腔體中待加工為導(dǎo)向面的兩側(cè)位置，至少一側(cè)預(yù)留實心柱體； 在實心柱體上打孔，形成貫穿實心柱體的圓柱孔，該圓柱孔的軸線平行于跑道貫穿機體的延伸方向的中軸線； 去除上述加工有圓柱孔的柱體的位于內(nèi)側(cè)的圓柱壁。
2.根據(jù)權(quán)利要求I所述的加工機體跑道導(dǎo)向面的方法，其特征在于，所述跑道腔體中待加工為導(dǎo)向面的兩側(cè)位置，均預(yù)留實心柱體。
3.根據(jù)權(quán)利要求I所述的加工機體跑道導(dǎo)向面的方法，其特征在于，在所述去除內(nèi)側(cè)的圓柱壁的步驟后，進一步去除該圓柱體位于氣缸腔體中的部分。
4.根據(jù)權(quán)利要求I所述的加工機體跑道導(dǎo)向面的方法，其特征在于，所述在實心柱體上打孔形成貫穿該實心柱體的圓柱孔的步驟中，首先使用鉆頭粗打孔，然后磨內(nèi)孔；通過磨內(nèi)孔的步驟使所述圓柱孔的內(nèi)徑面達(dá)到導(dǎo)向面所要求的粗糙度。
全文摘要
本發(fā)明提供一種加工機體跑道導(dǎo)向面的方法，所述機體用于曲柄圓滑塊機構(gòu)或者端軸-動軸機構(gòu)；所述機體的毛坯上，跑道腔體中待加工為導(dǎo)向面的兩側(cè)位置，至少一側(cè)預(yù)留實心柱體；在實心柱體上打孔，形成貫穿實心柱體的圓柱孔，該圓柱孔的軸線平行于跑道貫穿機體的延伸方向的中軸線；去除上述加工有圓柱孔的柱體的位于內(nèi)側(cè)的圓柱壁。本發(fā)明提供的方法，通過將半內(nèi)圓弧面加工轉(zhuǎn)換為完整的內(nèi)圓弧面加工，避免了現(xiàn)有技術(shù)下加工半圓弧面產(chǎn)生的刀具打刀，刀具的壽命和導(dǎo)向面表面加工質(zhì)量均得到顯著提高。
文檔編號B23P15/00GK102886652SQ20121041181
公開日2013年1月23日 申請日期2012年10月24日 優(yōu)先權(quán)日2012年10月15日
發(fā)明者黎明, 黎正中 申請人:北京中清能發(fā)動機技術(shù)有限公司