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

背景技術：

1、隨著發(fā)動機爆壓的升高，發(fā)動機缸孔工作時的變形隨之增大，造成活塞及缸孔的磨損加快，進而引起發(fā)動機磨擦、活塞敲擊噪聲升高等問題。通過精確計算發(fā)動機缸孔變形，并根據(jù)計算結果對缸孔進行補償設計，獲取具有補償缸孔變形的缸孔形狀，可減小發(fā)動機工作時的缸孔變形，減小摩擦，提升活塞的壽命。

2、補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。

技術實現(xiàn)思路

1、本申請的主要目的在于提供一種發(fā)動機異形缸孔加工裝置、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、為了實現(xiàn)上述目的，根據(jù)本申請的一個方面，提供了發(fā)動機異形缸孔加工裝置，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，所述珩磨刀座的第二側與所述芯軸接觸設置，且所述芯軸與所述珩磨刀座接觸區(qū)域為橢圓錐形結構；第一徑向電機、第二徑向電機、第一軸向電機和第二軸向電機；其中，所述第一徑向電機和所述第一軸向電機分別驅動所述珩磨頭主體徑向運動和軸向運動，所述第二徑向電機和所述第二軸向電機分別驅動所述芯軸徑向運動和軸向運動。

3、可選地，所述發(fā)動機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壁之間。

4、可選地，多個所述珩磨刀座對稱設置，多個所述珩磨條對稱設置。

5、根據(jù)本申請的另一方面，提供了一種發(fā)動機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動軌跡和軸向運動軌跡、芯軸的徑向運動軌跡和軸向運動軌跡；基于所述珩磨頭主體的徑向運動軌跡控制第一徑向電機驅動所述珩磨頭主體徑向運動，基于所述珩磨頭主體的軸向運動軌跡控制第一軸向電機驅動所述珩磨頭主體軸向運動，基于所述芯軸的徑向運動軌跡控制第二徑向電機驅動所述芯軸徑向運動，基于所述芯軸的軸向運動軌跡控制第二軸向電機驅動所述芯軸軸向運動，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動軌跡和軸向運動軌跡、芯軸的徑向運動軌跡和軸向運動軌跡，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動軌跡和軸向運動軌跡、芯軸的徑向運動軌跡和軸向運動軌跡。

7、可選地，在確定珩磨頭主體的徑向運動軌跡和軸向運動軌跡、芯軸的徑向運動軌跡和軸向運動軌跡之后且在執(zhí)行電機驅動之前，所述方法還包括：對所述更新數(shù)控程序進行格式轉換，得到能夠用于控制電機的程序代碼。

8、可選地，所述發(fā)動機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)進行珩磨參數(shù)的實時調整，所述珩磨參數(shù)包括：珩磨壓力和珩磨時間。

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粒度、目標濃度的珩磨條，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)動機異形缸孔加工系統(tǒng)，包括：所述發(fā)動機異形缸孔加工裝置；數(shù)據(jù)裝置，與所述發(fā)動機異形缸孔加工裝置通信，用于執(zhí)行所述發(fā)動機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)加工結果。

12、應用本申請的技術方案，發(fā)動機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，珩磨刀座的第二側與芯軸接觸設置，且芯軸與珩磨刀座接觸區(qū)域為橢圓錐形結構；第一徑向電機、第二徑向電機、第一軸向電機和第二軸向電機；其中，第一徑向電機和第一軸向電機分別驅動珩磨頭主體徑向運動和軸向運動，第二徑向電機和第二軸向電機分別驅動芯軸徑向運動和軸向運動。該方案中，通過四個電機在軸向和徑向帶動珩磨頭主體以及芯軸運動，并且設置芯軸與珩磨刀座接觸區(qū)域為橢圓錐形結構，可以珩磨出橫截面為橢圓的形狀以對圓形缸孔的磨損進行補償，從而解決了目前補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。

技術特征：

1.一種發(fā)動機異形缸孔加工裝置，其特征在于，包括：

2.根據(jù)權利要求1所述的發(fā)動機異形缸孔加工裝置，其特征在于，所述發(fā)動機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壁之間。

3.根據(jù)權利要求1所述的發(fā)動機異形缸孔加工裝置，其特征在于，多個所述珩磨刀座對稱設置，多個所述珩磨條對稱設置。

4.一種采用權利要求1至3中任一項所述的發(fā)動機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動軌跡和軸向運動軌跡、芯軸的徑向運動軌跡和軸向運動軌跡，包括：

6.根據(jù)權利要求5所述的方法，其特征在于，在確定珩磨頭主體的徑向運動軌跡和軸向運動軌跡、芯軸的徑向運動軌跡和軸向運動軌跡之后且在執(zhí)行電機驅動之前，所述方法還包括：

7.根據(jù)權利要求4所述的方法，其特征在于，所述發(fā)動機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壁之間，其中，所述方法還包括：

8.根據(jù)權利要求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)動機異形缸孔加工系統(tǒng)，其特征在于，包括：

10.根據(jù)權利要求9所述的發(fā)動機異形缸孔加工系統(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)加工結果。

技術總結
本申請涉及發(fā)動機技術領域，具體而言，提供了一種發(fā)動機異形缸孔加工裝置、方法和加工系統(tǒng)。該裝置包括珩磨頭、第一徑向電機、第二徑向電機、第一軸向電機和第二軸向電機，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，珩磨刀座的第二側與芯軸接觸設置，且芯軸與珩磨刀座接觸區(qū)域為橢圓錐形結構；第一徑向電機和第一軸向電機分別驅動珩磨頭主體徑向運動和軸向運動，第二徑向電機和第二軸向電機分別驅動芯軸徑向運動和軸向運動。該方案解決了目前補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。

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