工中减少珩磨越程。
[0062]后续第三珩磨操作被设计为瓶子珩磨操作。借助于瓶子珩磨操作,通过使用几何未限定切削变换来轴向地改变材料的去除而产生瓶状钻孔。在第三珩磨操作(瓶子珩磨操作)中,同样地用具有磨石长度I = 2/3 L的相对长的珩磨磨石和参考图6所解释的特殊冲程控制来执行操作。图6示意性地示出了与瓶子珩磨操作期间的珩磨时间t有关的珩磨工具的冲程位置HP。在插入珩磨工具之后,汽缸面的加工最初从第一时间^前进至第二时间t2,具有与在圆柱形钻孔的加工的情况下相同的第一冲程位置上的冲程长度。术语“冲程位置”在这里指代往复运动的上回动点UP与下回动点UU之间的区域。回动点的每次移位因此也改变冲程位置。
[0063]从定义的第二时间t2开始,珩磨机自动地至冲程位置中的递增变化,并且在每个冲程之后,在下回动点UU的方向上递增地改变上回动点U0。可以例如经由一定数目的冲程或经由预定?行磨时间或经由预定的材料去除或另一触发参数来定义第二时间1:2的时间位置。可以同样地根据需要来调整上回动点在两个连续冲程之间改变的递增IN的程度。在冲程移位阶段已在第三时间丨3结束之后,在到达新的第三冲程位置的情况下对钻孔进行珩磨直至第二钻孔部到达期望的直径并产生瓶子形状(比较图1)为止。
[0064]根据冲程移位的递增变化和冲程移位的时间序列被如何预定,在过渡部中产生不同的半径和切线角。因此可以经由冲程移位的参数来预定这些参数。用珩磨磨石便利地执行瓶子珩磨操作,其切削材料颗粒比用于初步珩磨或中间珩磨的那些更细。例如,可以用在D35范围内的金刚石颗粒来执行操作,以便获得具有相对细的表面结构的瓶子形状。
[0065]在借助于相对长的珩磨带和递增冲程移位来产生瓶子形状期间,可在过渡区中产生具有类似于锯轮廓的小台阶的相对粗的表面结构。此类结构一般地是非期望的。为了在包括过渡区和邻接半径的钻孔的整个内表面上均匀地获得期望的表面结构,在这里所述的方法中,在瓶子珩磨操作之后,因此借助于环形工具来执行半径的成圆形和表面的平滑化。可以用甚至更细的切削装置来执行这里的操作,例如在D10至D15范围内,特别是D12。适当环形工具的选择(例如,单扩张、具有布置在公共环中的两个切削组的双扩张或者具有布置成两个轴向偏移环形切削组的两个切削组的双扩张)特别地取决于汽缸体的设计。可以将工具选择定向成例如可能珩磨越程的程度和/或横向钻孔的位置和尺寸。如果例如汽缸曲轴箱具有大的横向钻孔,则使用具有单扩张的环形工具(比较例如图2)来执行操作一般地是便利的。在示例性过程中,使用具有环形切削组的此类环形工具以便使在瓶子珩磨操作的加工期间出现在过渡区中的凹槽或毛刺平滑化。借助于环形工具,过渡区的半径也可以是圆形的,并且以这样的方式来改变表面值,即其与邻近的第一和第三钻孔部中的表面值基本上相同。
[0066]为此,图7示出了在这里所示的过程中使用具有单扩张的环形工具之后的瓶状汽缸的圆形轮廓的测量图。在图的X轴(平行于钻孔轴)上的标度是按照所示的测量单位是5mm,并且在y轴上(在钻孔的径向方向上)是10 Mm的测量单位。
[0067]环形工具的使用在这里不仅提供了关于在轴向方向上的钻孔断面的平滑无边缘轮廓的优点。由于在这里所述类型的环形工具的情况下环形切削组的切削材料体占用珩磨工具的周向的一大部分(例如70%和80%之前),还在珩磨期间在所有轴向位置上产生已加工钻孔内表面的非常均匀的重叠。术语“重叠”在这里在质量方面指代珩磨凹槽在整个钻孔长度和周向上的分布的均匀性。如果使用具有轴向相对长的珩磨磨石的常规珩磨工具,在某些情况下,可以在钻孔中产生不均匀粗糙度或波纹。根据本体的设计,此问题在例如必须用较短的珩磨工具出口来加工发动机本体的情况下可能甚至更加尖锐地发生。在长度仅仅几个毫米的珩磨工具出口的情况下,可能发生长珩磨磨石的不均匀磨损,并且因此钻孔可获得下回动点上的比在上回动点上更小的直径。虽然通过在使用常规珩磨工具(具有长珩磨磨石)时应通过适当珩磨参数的选择来避免此类问题,但相应珩磨过程的构造是相对时间和成本密集的。必须频繁地执行多次测试直至优化珩磨过程构造使得避免具有长磨石的不均匀加工为止。当使用环形工具时,可以避免许多常规发生的问题。环形工具的优点特别地包括:
1.由于在环形切削组的区域中的珩磨工具的周向的一大部分被切削材料体占用,所以借助于环形工具可以比借助于磨石工具更加快速地对钻孔内表面进行结构化。结果,可以可选地减少循环时间。
[0068]2.如果调整冲程长度以便例如对形状进行修正,则当使用环形工具时不会出现粗糙度分布方面的烦人的不均匀性,因为即使当冲程长度改变时也保持重叠。
[0069]3.环形切削组基本上均匀地磨损,并且当使用环形工具时,可以特别是在下回动点的区域中避免非期望圆锥度。
[0070]4.与使用常规磨石珩磨工具相比,当使用环形工具时,用于新珩磨过程的珩磨机的安装可以更加简单且快速地进行。由于该工具构造,重叠在要求的范围将是充分均匀的。
[0071]如果作为具有单扩张的环形工具的替代而使用具有用于结构化的的单切削群环和双扩张(比较例如图3)的环形工具,则与具有单扩张的环形工具的使用相比一般地将要求增加冲程数,以便确保均匀的重叠。然而,保持了环形工具的优点,并且用于钻孔内表面的均匀结构化的所需冲程数始终低于在具有长珩磨磨石的常规珩磨工具的使用期间的相应冲程数。
[0072]当使用环形工具时,可以借助于液压扩张来方便地施加进给力,并且因此可以基本上用恒定的力来加工表面。然后可以由于液压扩张的柔性而仅仅借助于该设计来产生在轴向方向上改变的断面的跟随。
[0073]在借助于环形工具的钻孔内表面平滑化和半径成圆之后,可以随后执行一个或多个其它珩磨操作以便在瓶状钻孔上产生最终期望表面结构。
[0074]在这里以示例的方式描述的过程首先邻接第五珩磨操作,其在这里称为“用环形工具的螺旋结构珩磨”。在此珩磨操作中,珩磨工具的轴向速度和旋转速度以产生例如140°数量级的相对大的珩磨角度的方式相互协调。当然,在其它方法变体中,还可以产生其它珩磨角度和/或粗糙度分布。在本示例的情况下,以这样的方式构造螺旋结构珩磨,即实际上不再获得全局的材料去除,而是借助于具有低切削颗粒密度的相对粗粒的切削材料体仅仅在在成圆操作之后非常平滑的表面中产生适当深度和分布的凹槽。例如,可以使用具有按体积计1.25至15%的切削剂颗粒密度和/或35至200 Mm的粒径的切削材料体(比较例如 DE 10 2005 018 277 Al)。
[0075]随后,在第六和最后的珩磨操作中,还对先前结构化表面进行去毛刺(去毛刺珩磨)。出于此目的,优选地同样地使用具有细切削剂的环形工具,例如也被用于第三珩磨操作(半径的成圆和平滑珩磨)的同一环形工具。可以用不同的扩张类型来执行这里的操作。可以以液压/液压方式、液压/机械方式或机械/机械方式来构造扩张类型。在机械扩张的情况下,可以例如经由伺服机械扩张(类似于液压)以力控制方式或者以位置和力控制方式来执行运动。
[0076]在替换方法变体中,在瓶子珩磨操作中、即当从先前仍为圆柱形的钻孔形状产生瓶状钻孔形状时使用可扩张环形工具。出于此目的,提供的是用于珩磨段的径向进给的扩张系统的控制被耦接到冲程位置的控制,使得环形工具可以精确地产生具有变化直径的过渡部,并且还在圆柱形第一和第二钻孔部中以适当的接触压力操作(比较图8)。可以在初步珩磨之后立即提供瓶子珩磨操作为第二珩磨操作,并且在这方面其可以替换第一示例性实施例的第二至第四珩磨操作。扩张的冲程相关控制以这样的方式进行,即切削组的珩磨段根据冲程位置依照瓶子形状在下行冲程期间以行进和力控制方式径向向外进给,并且根据冲程位置依照瓶子形状在上行冲程期间在过渡部的区域中再次地径向缩回。因此可以从开始在过渡部中实现平滑断面轮廓。
[0077]这可以通过这样的事实在珩磨机处实现,即在控制程序中输入对应于第一至第三钻孔部的某些冲程范围,并且因此切削组借助于行进和力控制扩张在下行冲程期间从第一钻孔部的末端开始扩张。在上行冲程期间,切削组的扩张然后从第三钻孔部的末端缩回,使得产生期望的计划瓶状汽缸。出于此目的,图8以示例的方式示出了示出与在使用环形工具的瓶子珩磨期间的珩磨时间t有关的轴向冲程位置HP (实线)和径向扩张位置AP (短划线)的相关性的不意图。
[0078]在这里所述类型的环形工具不仅可以用于产生或加工瓶状钻孔,而且可以在具有不同几何结构的钻孔的加工期间甚至在没有修改的情况下提供相当大的优点。例如,可以以与图3的示例性实施例相同或类似的方式使用具有双扩张和单切削组环的环形工具以便在钻孔上产生具有非圆形钻孔横截面的自由形状。这习惯上称为形状珩磨。例如,可以借助于环形工具来产生具有苜蓿叶形状或椭圆形状的截面的钻孔部。出于此目的,珩磨机必须具有同时地控制第一进给系统和第二进给系统的可能性,其中,在每种情况下根据切削组相对于钻孔的冲程位置和角位置,必须以不同的力/位置来控制扩张,使得可以出现自由形状。
[0079]还可以使用环形工具来产生和/或加工具有截头圆锥形