CN102284729B

CN102284729B - 一种气缸体止口的加工方法

Info

Publication number: CN102284729B
Application number: CN 201110213933
Authority: CN
Inventors: 张德君; 张春明
Original assignee: Weichai Power Co Ltd
Current assignee: Weichai Power Co Ltd
Priority date: 2011-07-28
Filing date: 2011-07-28
Publication date: 2013-03-27
Anticipated expiration: 2031-07-28
Also published as: CN102284729A

Abstract

本发明公开了一种气缸体止口的加工方法，包括以下步骤：1)精铣气缸体的上平面；2)测量气缸体的各缸孔周围的至少3个预定点距离预定平面的尺寸，得到各尺寸参数，并将尺寸参数输入至数控平台，预定平面为与气缸体上平面的标准平面平行的平面；3)将各尺寸参数与预定参数值进行比较并得出偏差值；4)判断偏差值是否位于预先设定的偏差值范围内，若是，转向步骤5)，若否，转向步骤2)；5)利用各尺寸参数确定平面，修正加工坐标系；6)在修正的加工坐标系下，根据预先设定的加工尺寸，加工气缸体止口。本发明所提供的加工方法能够提高气缸体止口的加工精度，提高产品的一致性，降低加工返工率和废品率，降低制造成本。

Description

一种气缸体止口的加工方法

技术领域

本发明涉及机械加工领域，特别涉及一种气缸体止口的加工方法。

背景技术

发动机是多种机械的动力来源，为机械提供工作过程中所需的动力，气缸体是组成发动机的重要部分，而气缸体止口是设置于发动机气缸体缸孔内侧壁的台阶，用于与气缸体内的缸套的缸沿相互配合，以防止缸套脱离气缸。

为方便理解，现将相关术语解释如下：

圆弧插补：给出两端点间的插补数字信息，借此信息控制刀具与工件的相对运动，使其按规定的圆弧加工出理想曲面的一种插补方式。

测量探头：一种测量确定点的坐标的装置。

具体地，在一种柴油机气缸体止口处的设计图纸的要求为：

止口深度为7.92₀ ^+0.03；止口直径为131.7₀ ^+0.03；止口面对缸孔轴线的垂直度为0.01；止口面的粗糙度为Ra1.6；相邻两止口面的位置度为0.015；气缸体上平面的平面度为0.05。由上述参数可以看出，对于气缸体止口的加工精度的要求是非常高的。

现有技术中，气缸体止口是在加工中心上利用U轴刀具来加工完成的，其具体加工步骤为：

固定发动机的气缸体；

使刀具端面接触已经加工好的气缸体上平面；

启动数控平台，使刀具在内部传动机构的作用下横向切削，完成止口的加工；

车刀退回，U轴刀具退出。

然而在上述加工过程中，是在数控平台中根据气缸体止口深度及直径尺寸提前设定好刀具沿缸孔轴线的运动距离来进行加工的，因此在按照上述参数进行加工时，加工尺寸为预先设定值，加工过程中不能进行自我修正补偿，特别在批量加工过程中需要进行刀具更换时，由于换刀变差的存在，不可避免地会引起加工误差；而即使不进行刀具的更换，在进行气缸体定位的过程中，也会存在定位误差；进一步地，受气缸体上平面的平面度及加工碎屑的影响，气缸体止口的尺寸也难以保持各部位的一致性，综上，可以看出，现有技术的加工方法难以满足气缸体止口的高加工精度要求，从而很难保证气缸体的加工质量，使得加工返工率和废品率较高，造成加工成本的提高。

因此，如何提高气缸体止口的加工精度，提高产品的一致性，降低加工返工率和废品率，降低制造成本，就成为本领域技术人员目前需要解决的技术问题。

发明内容

本发明的目的是提供一种气缸体止口的加工方法，该加工方法能够提高气缸体止口的加工精度，提高产品的一致性，降低加工返工率和废品率，降低制造成本。

为解决上述技术问题，本发明提供一种气缸体止口的加工方法，包括以下步骤：

1)精铣气缸体的上平面；

2)测量所述气缸体的各缸孔周围的至少3个预定点距离预定平面的尺寸，得到各尺寸参数，并将所述尺寸参数输入至所述数控平台，所述预定平面为与所述上平面的标准平面平行的平面；

3)将各所述尺寸参数与预定参数值进行比较并得出偏差值；

4)判断所述偏差值是否位于预先设定的偏差值范围内，若是，转向步骤5)，若否，转向步骤2)；

5)利用各所述尺寸参数确定平面，并修正加工坐标系；

6)在所述修正加工坐标系下，根据预先设定的加工尺寸，加工所述气缸体止口。

优选地，在所述步骤1)和所述步骤2)之间还包括以下步骤：

11)清洗所述气缸体的上平面。

优选地，在所述步骤11)中，利用切屑液清洗所述气缸体的上平面。

优选地，在所述步骤2)中，利用测量探头进行测量。

优选地，在所述步骤2)中，测量所述气缸体的各缸孔周围的4个预定点距离预定平面的尺寸。

优选地，在所述步骤2)中，测量所述气缸体的各缸孔周围的6个预定点距离预定平面的尺寸。

优选地，在所述步骤6)中，利用圆弧插补的方法加工所述气缸体止口。

本发明所提供的气缸体止口的加工方法，包括步骤：首先精铣气缸体的上平面；然后测量气缸体的各缸孔周围的至少3个预定点距离预定平面的尺寸，得到各尺寸参数，并将尺寸参数输入至数控平台；将各尺寸参数与预定参数值进行比较并得出偏差值；进而判断偏差值是否位于预先设定的偏差值范围内，若是，则利用上述各尺寸参数确定一个参照平面，并以该参照平面修正加工坐标系，进而实现在修正加工坐标系下，根据预先设定的加工尺寸，加工气缸体止口，完成气缸体止口的加工，若否，则回到测量步骤，重新进行测量，并重复测量完成后的各步骤，直至完成各缸孔内的气缸体止口的加工。这样，在进行加工的过程中，可以在加工当前状态下(包括气缸体的安装状态、刀具的安装状态以及气缸体上平面的平面度状态)，测量气缸体的各缸孔周围的至少3个预定点距离预定平面的尺寸，并以得到的尺寸参数形成参照平面，进而修正加工坐标系，从而在进行加工时，可以将由于气缸体安装所带来的误差，由于气缸体上平面的平面度状态所带来的误差以及由于更换刀具所带来的误差消除，大大提高了加工的精度，提高气缸体的加工质量，降低加工返工率和废品率，降低制造成本。

在一种具体实施方式中，本发明所提供的气缸体止口的加工方法，在完成气缸体的上平面的精铣以后，首先进行气缸体的上平面的清洗，然后才进行测量，这主要是由于在精铣加工完成以后，难免会产生铁屑等异物，进行清洗以后可以避免上述异物等的存在而造成测量误差，防止其影响加工的精度。

附图说明

图1为本发明一种具体实施方式所提供的气缸体止口的加工方法的流程示意图；

图2为本发明第二种具体实施方式所提供的气缸体止口的加工方法的流程示意图；

图3为气缸体上平面各缸孔周围的预定点的位置示意图。

具体实施方式

本发明的核心是提供一种气缸体止口的加工方法，该加工方法能够提高气缸体止口的加工精度，提高气缸体的加工质量，降低加工返工率和废品率，降低制造成本。

为了使本技术领域的技术人员更好地理解本发明的方案，下面结合附图和具体实施方式对本发明作进一步的详细说明。

请参考图1和图3，图1为本发明一种具体实施方式所提供的气缸体止口的加工方法的流程示意图；图3为气缸体上平面各缸孔11周围的预定点的位置示意图。

在一种具体实施方式中，如图1所示，本发明所提供的气缸体止口的加工方法具体可以包括以下步骤：

步骤S1：精铣气缸体1的上平面。

当然在该步骤之前还包括加工的基本步骤，比如：固定，具体包括气缸体1在数控平台上的定位以及刀具在数控平台上的定位。

步骤S2：测量气缸体1的各缸孔11周围的至少3个预定点12距离预定平面的尺寸，得到各尺寸参数，并将尺寸参数输入至数控平台，预定平面为与上平面的标准平面平行的平面。

当然，气缸体1一般有4个缸孔11或者6个缸孔11，在进行测量时，依次测量各缸孔11周围的至少3个预定点12距离预定平面的尺寸；上平面虽然经过了精铣加工，但是仍然存在一定的加工误差，而上平面的标准平面为理想平面，不存在任何加工误差的平面。

另一方面，预定点12的位置可以根据需要设定，通常可以选择缸孔11周围均匀分布的至少三个点，从而利用三点可以确定一个平面的原理就可以根据测量结果确定一个平面。

具体地，在步骤S2中，为了方便进行测量，保证测量的速度和准确度，可以利用测量探头进行测量，利用测量探头进行测量可以直接将测量所得到的尺寸参数传输至数控平台，方便数控平台进行下一步的操作；当然，具体地测量过程也可以通过可以实现功能要求的其他装置进行。

如图3所示，在一种具体实施方式中，在步骤S2中，可以测量气缸体1的各缸孔11周围的4个预定点12距离预定平面的尺寸。测量3个预定点12可以起到确定一个平面的作用，而测量四个则可以进一步保证确定的准确性，同时还可以避免测量过多而造成的加工时间的延长。

当然了，在另一种具体实施方式中，也可以测量气缸体1的各缸孔11周围的6个预定点12距离预定平面的尺寸。测量的各缸孔11周围的预定点12的数目越多，越可以保证测量的准确性，以及确定平面的准确性，但是，所需要的时间也越长。

步骤S3：将各尺寸参数与预定参数值进行比较并得出偏差值。

根据所选定的预定平面在数控平台内预先设定上述预定参数值，然后将各尺寸参数与预定参数值相减，并取绝对值得到上述偏差值，为下一步骤做准备。

当然，上述偏差值也可以只通过将各参数尺寸与预定参数值相减并取绝对值得到。

步骤S4：判断偏差值是否位于预先设定的偏差值范围内，若是，转向步骤S5，若否，转向步骤S2；

将步骤S3中所得的偏差值与预先设定在数控平台中的偏差值范围进行比较，判断是否落于该偏差值范围内，如果偏差值落于偏差值范围，即表明所获得的各尺寸参数的准确性满足要求，从而就可以进行下一步操作，如果没有落入偏差值范围内，则认为测量结果的准确性没有满足要求，则需要重新进行测量。

另一方面，由于步骤S3中所得的偏差值的行式有很多种，为了方便比较，上述偏差值范围的形式需要与步骤S3中的偏差值的行式相对应。

步骤S5：利用各尺寸参数确定平面，并修正加工坐标系；

利用经过判断后确定满足准确性要求的各尺寸参数确定平面，并利用该平面修正数控平台中的加工坐标系，从而可以使加工的各参数以新坐标系为准进行。

步骤S6：在修正加工坐标系下，根据预先设定的加工尺寸，加工气缸体止口。

具体地，在步骤S6中，利用圆弧插补的方法加工所述的气缸体止口。

在一种具体实施方式中，可以使用D63的燕尾槽铣刀进行加工，当然具体采用哪一种刀具可以根据需要自行选定。

根据以上所述的加工过程，可以看出本发明所提供的加工方法，可以在加工当前状态下(包括气缸体1的安装状态、刀具的安装状态以及气缸体1上平面的平面度状态)，测量气缸体1的各缸孔11周围的至少3个预定点距离预定平面的尺寸，并以得到的尺寸参数形成参照平面，进而修正加工坐标系，从而在进行加工时，可以将由于气缸体1安装所带来的误差，由于气缸体1上平面的平面度状态所带来的误差以及由于更换刀具所带来的误差消除，大大提高了加工的精度，提高气缸体1的加工质量，降低加工返工率和废品率，降低制造成本。

请参考图2，图2为本发明第二种具体实施方式所提供的气缸体止口的加工方法的流程示意图。

如图中所示，本发明第二种具体实施方式所提供的气缸体止口的加工方法，包括以下步骤：

步骤S1：精铣气缸体1的上平面。

步骤S11：清洗气缸体1的上平面。

具体地，在步骤S11中，可以利用切屑液清洗气缸体1的上平面，以防止加工过程中所产生的铁屑等异物影响加工加工效果。

步骤S5：利用各尺寸参数确定平面，并修正加工坐标系

从而，本发明第二种具体实施方式所提供的加工方法，在进行测量之前，首先将精铣等加工过程中产生铁屑等异物清洗干净，从而可以避免上述异物等的存在而造成测量误差以及刀具端面与气缸体1上平面接触时产生的间隙，防止其影响加工的精度。

以上对本发明所提供的气缸体止口的加工方法进行了详细介绍。本文中应用了具体个例对本发明的原理及实施方式进行了阐述，以上实施例的说明只是用于帮助理解本发明的方法及其核心思想。应当指出，对于本技术领域的普通技术人员来说，在不脱离本发明原理的前提下，还可以对本发明进行若干改进和修饰，这些改进和修饰也落入本发明权利要求的保护范围内。

Claims

1.一种气缸体止口的加工方法，包括以下步骤：

1）精铣气缸体的上平面；

2）测量所述气缸体的各缸孔周围的至少3个预定点距离预定平面的尺寸，得到各尺寸参数，并将所述尺寸参数输入至数控平台，所述预定平面为与所述上平面的标准平面平行的平面；

3）将各所述尺寸参数与预定参数值进行比较并得出偏差值；

4）判断所述偏差值是否位于预先设定的偏差值范围内，若是，转向步骤5），若否，转向步骤2）；

5）利用各所述尺寸参数确定平面，修正加工坐标系；

6）在所述修正加工坐标系下，根据预先设定的加工尺寸，加工所述气缸体止口。

2.根据权利要求1所述的气缸体止口的加工方法，其特征在于，在所述步骤1）和所述步骤2）之间还包括以下步骤：

11）清洗所述气缸体的上平面。

3.根据权利要求2所述的气缸体止口的加工方法，其特征在于，在所述步骤11）中，利用切屑液清洗所述气缸体的上平面。

4.根据权利要求1至3任一项所述的气缸体止口的加工方法，其特征在于，在所述步骤2）中，利用测量探头进行测量。

5.根据权利要求1至3任一项所述的气缸体止口的加工方法，其特征在于，在所述步骤2）中，测量所述气缸体的各缸孔周围的4个预定点距离预定平面的尺寸。

6.根据权利要求1至3任一项所述的气缸体止口的加工方法，其特征在于，在所述步骤2）中，测量所述气缸体的各缸孔周围的6个预定点距离预定平面的尺寸。

7.根据权利要求1至3任一项所述的气缸体止口的加工方法，其特征在于，在所述步骤6）中，利用圆弧插补的方法加工所述气缸体止口。