CN102481637B - 一种活塞销孔的成型方法及其钻孔系统 - Google Patents

Abstract

本发明提供了一种活塞销孔钻孔系统以及活塞销孔的成型方法，该方法包括将活塞固定到由滑动件支撑的固定件上。然后绕第一轴旋转切削件，并将滑动件以及其上的固定件沿着第一轴朝向所述切削件移动，从而使活塞与切削件切削接触。进一步地，将固定件沿均与第一轴垂直延伸的第二轴和第三轴移动，从而用切削件加工出期望的活塞内销孔的轮廓。

Description

一种活塞销孔的成型方法及其钻孔系统

技术领域

本发明主要涉及一种活塞，更具体地涉及一种活塞内销孔的成型方法及其钻孔系统。

背景技术

活塞通常具有直径上互相对置的销孔用来接收活塞销。该活塞销与一连杆配合，用来将曲轴的旋转运动转化为活塞与缸膛的相对线性运动。理想地，该活塞销可被配置为在销孔内和/或与所述连杆孔相对运动。不管怎样，理想的是使得活塞销与销孔和/或活塞销与连杆孔之间的摩擦损耗最小化。因此，上述各孔的精确成型对于制造出使用寿命长的组件来说是很必要的。

通常情况下，活塞的销孔均通过将活塞保持在一个固定的位置，同时移动切削工具线性穿过活塞的销壳成型。代表性地，该销孔都是通过多次执行单独的操作而成型，或者通过在活塞的两相对面设置独立的切削工具同时成型。该切削工具被配置为可沿着与活塞的中心纵轴相垂直的轴旋转和线性移动。

发明内容

根据本发明的一个方面，提供了一种活塞销孔钻孔系统，该系统包括可绕第一轴旋转的切削件，以及沿第一轴与切削件间隔开的滑动件。该滑动件可沿第一轴朝向或者远离切削件移动。进一步地，固定件由滑动件支撑，并被配置为用于接收并固定活塞。所述固定件可沿第二轴与第三轴移动，所述第二轴与第一轴相垂直延伸，所述第三轴与第二轴不同，且与第一轴垂直延伸。

根据本发明的另一方面，提供了一种活塞内销孔的成型方法。该方法包括将活塞固定到固定件上。然后绕着第一轴旋转切削件，并沿第一轴移动固定件，从而使活塞与切削件切削接触。进一步地，沿与第一轴垂直延伸的第二轴和不同于第二轴的第三轴移动固定件，所述第三轴与第一轴垂直延伸。

附图说明

结合下列目前优选实施例和最佳实施方式的具体描述以及附图进行考虑，本发明的上述及其它方面、特征和优点将会更加容易理解，其中：

图1示出了根据本发明的一个当前优选方面构造的活塞销孔钻孔系统的剖视图。

具体实施方式

更具体的参考附图，图1示出了根据一个当前优选实施方案构造的活塞销孔钻孔系统10。该系统10可用于成型汽车内燃机(图未示出)的活塞13的具有任何外轮廓(无论是圆形的还是非圆形的)的活塞销孔12。通过控制系统14的控制反馈可以精确地加工出所需要的轮廓。所述系统10包括切削件16，滑动件18，以及固定件20。该切削件16可绕第一轴22旋转，同时滑动件18沿第一轴22可朝向或者远离切削件16移动，如箭头Ax所示。进一步地，固定件20由滑动件18支撑，并可沿第二轴24相对滑动件移动，所述第二轴垂直或者基本垂直于第一轴22延伸，如箭头Ay所示。第三轴26也是垂直或者基本垂直于第一轴22延伸，如箭头Az所示，并且优选垂直或基本垂直于第二轴24。固定件20被配置为用于接收并固定活塞13，因此活塞13可与固定件20以及滑动件18同步移动。因此，活塞13可沿第一、第二、第三轴22、24、26相对于切削件16移动，从而允许销孔12被制成具有任何理想的外围几何形状。

切削件16作为一种切削工具，可具有任何合适的切割齿或磨削面配置。切削件16可在单次操作中在横向间隔开的销壳25，27内一次成型一个或者一对销孔12。这样，单次操作即可成型一对径向相对和/或横向间隔的销孔12。因此，切削件16优选具有足够的长度，从而足以穿过横向间隔的两个销壳25、27。尽管切削件16可绕第一轴22旋转，但是在销孔的成型过程中也可沿第一轴维持在一个固定位置。

滑动件18与切削件16沿第一轴22间隔开。该滑动件18由底板28支撑，并被配置为相对底板28沿着基本平直的路线，并沿着第一轴22朝向或者远离切削件16移动，从而启动并完成销孔的切削过程。当滑动件18沿第一轴22向前运动，以启动切削件22的切削动作时，活塞13和固定件20可与滑动件18保持相对固定。滑动件18沿第一轴22充分移动，从而使横向间隔的销壳25、27中的至少一个或者一对能与切削件16切削接触。因此，单个切削件16在单次切削操作中即可成型一个或一对销孔12。这样，切削件在被移动到需要的切削位置，切削件16即可延伸贯穿一个或一对销壳25、27。

随着滑动件18沿第一轴22向前运动到期望的位置，一个或一对销壳25、27与切削件16切削配合，固定件20以及其上的活塞13可同时或分别沿第二、第三轴24、26移动。当活塞13与固定件20同步移动时，滑动件18能保持在一个固定位置。进一步地，当沿第二、第三轴24、26移动固定件时，切削件16以一个期望的转速围绕第一轴22并与第一轴22同轴地连续不断地旋转，其转速可随意调整。因此，随着固定件20沿着垂直于第一轴22延伸的第二、第三轴24、26运动，切削件16的一部分与活塞13切削接触，同时切削件16的另一部分不与活塞13切削接触。随着活塞13与固定件20同步沿第二、第三轴24、26移动，切削件16与活塞13相切削接触和不切削接触的部分不断变化。

当沿第二轴24和/或第三轴26移动固定件20以及其上的活塞13时，可以通过控制系统14对加工进行精确控制。随着固定件20沿第二轴24和/或第三轴26移动，通过直线电机控制系统14可执行闭环反馈的持续监控，从而确保加工出销孔12的精确的几何轮廓。

因此，本创新系统10利用一个创新的销孔成型方法特别适用于销孔12的成型。该方法包括将活塞13固定到固定件20上，绕第一轴22旋转切削件16，其中切削件16的外径小于期望的销孔直径，并沿第一轴22移动固定件20从而使活塞13与切削件16切削接触。当沿第一轴22移动固定件20时，该方法包括固定切削件16以对抗(against)沿着第一轴22的平移运动。然后，在将活塞13安装在期望的、与切削件16为基本轴向固定关系的方向上后，切削件16能够延伸贯穿一个或两个销孔25、27，接下来同时或分别沿垂直于第一轴22延伸的第二轴24，和垂直于第一轴22延伸的第三轴26移动固定件20。该方法还包括当沿第二、第三轴24、26移动固定件20时，使得切削件16的一部分与活塞切削接触，同时保持切削件16的另一部分与活塞不发生切削接触。进一步地，该方法还包括控制固定装置20沿第二、第三轴24、26的移动来响应闭环控制系统14的控制反馈。

所述方法进一步包括将固定件20支撑于滑动件18上，并且将固定件20配置为与滑动件18同步沿第一轴22朝向或远离切削件16移动。进一步地，该方法包括使固定件20在受控运动下沿第二、第三轴24、26相对于滑动件18和切削件16移动。因此，当固定件20沿第二轴24和/或第三轴26运动的时候，滑动件18保持静止，切削件16保持固定而非绕轴22旋转。应该理解，活塞13被一直保持固定于固定件20上从而与其同步运动。

该方法进一步包括当沿着第一轴22移动固定件20时，使得切削件16与活塞13横向间隔的销壳切削接触。这样，单次加工操作即可成型一个或一对销孔12。当然，应该理解，如果需要的话，该方法还包括在一个销壳内成型了一个销孔后，绕着纵向中心轴旋转活塞13，从而在相对的另一个销壳内成型另一个销孔12。

显然，根据上述教导，本发明的各种修改和变化都是可能的。因此，应当理解，在所附权利要求范围内，本发明也可通过除了具体描述以外的方式实现。

Claims (4)

1.一种活塞销孔钻孔系统，其特征在于，包括：

绕第一轴可旋转的切削件，所述切削件被固定为对抗沿着所述第一轴的运动，所述切削件具有足够的长度从而在间隔开的两个销壳中对活塞销孔钻孔；

沿所述第一轴与所述切削件间隔开的滑动件，所述滑动件沿所述第一轴朝向或者远离所述切削件线性移动；

设置于所述滑动件上的固定件，该固定件将活塞固定于其上，所述固定件沿第二轴和第三轴移动，所述第二轴垂直于第一轴，所述第三轴垂直于所述第一轴和所述第二轴；

与所述固定件和所述滑动件信号连接的闭环直线电机控制系统；以及

所述闭环直线电机控制系统被设定为沿所述第一轴使所述滑动件朝向所述切削件移动，使得所述切削件穿过活塞上的销孔，且所述闭环直线电机控制系统被设定为沿所述第二轴和第三轴移动所述固定件穿过既定的路线，从而同时对两个活塞销孔钻孔。

2.一种活塞销孔的成型方法，其特征在于，包括：

将活塞固定于固定件上；

将所述固定件支撑于滑动件上；

绕第一轴旋转切削件，所述切削件被固定为对抗沿着所述第一轴的运动，所述切削件具有足够的长度从而在间隔开的两个销壳中对活塞销孔钻孔；

沿第一轴线性移动固定件，固定件与滑动件沿第一轴同步朝向或远离切削件移动，使活塞与切削件切削接触；并沿第二轴和第三轴相对于所述滑动件移动所述固定件，所述第二轴垂直于所述第一轴，所述第三轴垂直于所述第一轴和所述第二轴；

设置与所述固定件和所述滑动件信号连接的闭环直线电机控制系统；以及

所述闭环直线电机控制系统被设定为沿所述第一轴使所述滑动件朝向所述切削件移动，使得所述切削件穿过活塞上的销孔，且所述闭环直线电机控制系统被设定为沿所述第二轴和第三轴移动所述固定件穿过既定的路线，从而同时对两个活塞销孔钻孔。

3.如权利要求2所述的方法，其特征在于，进一步包括提供外部直径小于期望销孔直径的切削件。

4.如权利要求2所述的方法，其特征在于，进一步包括在使所述切削件的一部分与活塞切削接触的同时，保持切削件的另一部分不与所述活塞切削接触。