专利名称：一种加工机体跑道导向面的方法
技术领域：
本发明涉及加工机体的方法，特别涉及一种加工机体跑道导向面的方法。所述的机体或者曲轴箱用于曲柄圆滑块机构或者端轴-动轴机构。
背景技术：
往复式内燃机需要将活塞的往复运动转换为曲轴的旋转运动。目前的通用技术下，上述转换过程均需要使用曲柄连杆机构。由于曲柄连杆机构中连杆的存在，使机器庞大、笨重，无法完全平衡。
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为了解决上述问题，中国专利文献CN85100358B公开了一种“曲柄圆滑块往复活塞式内燃机”，中国专利文献CN1067741C公开了一种“曲柄双圆滑块往复活塞式内燃机”，中国专利文献CN1144880A公开了一种“曲柄多圆滑块往复活塞式内燃机”。上述内燃机的共同特点是对通用技术下内燃机的曲柄连杆机构进行了彻底改进，采用具有偏心圆孔的圆滑块代替连杆。所述偏心圆滑块呈圆柱形，并且开有平行于圆柱体轴线的偏心圆孔，该偏心圆孔用于穿过曲轴的曲柄销。该内燃机的活塞包括两端的冠部和连接两冠部的导向部，其中导向部上开有圆孔，该圆孔的内径面和上述圆滑块的外径面相配合，所述圆滑块即安置在活塞导向部上与其外周相配合的圆孔中。当所述活塞受到气缸中燃烧气体的推动而在气缸中往复运动时，所述偏心圆滑块绕其自身的圆心转动，并进而带动曲轴反向转动，从而将活塞的往复运动转化为曲轴的旋转运动，再通过与曲轴连接的旋转部件向外传递功率。上述专利的思想也可以方便的转用到压缩机或者抽真空机中，获得曲柄圆滑块压缩机或者曲柄圆滑块抽真空机。在其它一些专利文献中，还提供了与上述曲柄圆滑块机构类似的端轴-动轴机构。在上述技术方案中，使用双圆滑块或者多圆滑块的曲柄圆滑块机构或者端轴-动轴机构一般设置有动平衡滑块，动平衡滑块主要作用是与活塞组合，将往复惯性力转换为旋转惯性力。由于不需要承受爆发压力(在该机构作为内燃机的运动机构时)或者对外做功(在该机构作为压缩机的运动机构时)，动平衡滑块的结构远比活塞简单，例如，可以设计为扁平的立方体，外缘仅仅在扁平体的长边两端侧面设计一对弧形面，用于与机体上的导向面配合，为该动平衡滑块的往复运动提供导向。图I、图2分别为这种形式的动平衡滑块的正视图和俯视图。相应的，在机体或者曲轴箱上容置该动平衡滑块的跑道的形状，也可以设计为截面为扁平形，并具有一对相对的内圆弧面作为导向面。图3、图4分别为具有这种形式跑道的机体的两个角度的立体图。图中示出跑道I即为上述扁平形并具有一对相对的内圆弧面作为导向面。
上述机体的跑道能够较好的为扁平形的动平衡滑块提供运动空间和导向，获得了广泛的应用。但是，该机体也存在加工难度大的问题。采用旋转刀具加工加工内圆弧是一种较为简单可靠的方案，并且易于对内圆弧弧面进行打磨处理，但是，在该种形式的机体或者曲轴箱上，由于内圆弧面仅仅为半圆，采用旋转加工则刀具的刃面必然周期性的与待加工面分离和接触；刀具从未接触工件到接触到工件的待加工面的过程中，会和待加工面产生撞击，这个过程称为打刀。打刀一方面使刀刃受到周期性的撞击，严重影响刀具寿命，另一方面，还使刀具旋转出现周期性抖动，严重影响导向面的表面加工质量，而导向面的表面加工质量对于动平衡滑块的正常往复运动极为重要
发明内容
针对上述问题，本发明提供一种加工机体跑道导向面的方法，上述机体或者曲轴箱用于曲柄圆滑块机构或者端轴-动轴机构。本发明提供的加工机体跑道导向面的方法，所述机体用于曲柄圆滑块机构或者端轴-动轴机构；所述机体的毛坯上，跑道腔体中待加工为导向面的两侧位置，至少一侧预留实心柱体；在实心柱体上打孔，形成贯穿实心柱体的圆柱孔，该圆柱孔的轴线平行于跑道贯穿机体的延伸方向的中轴线；去除上述加工有圆柱孔的柱体的位于内侧的圆柱壁。优选的，所述跑道腔体中待加工为导向面的两侧位置，均预留实心柱体。优选的，在所述去除内侧的圆柱壁的步骤后，进一步去除该圆柱体位于气缸腔体中的部分。优选的，所述在实心柱体上打孔形成贯穿该实心柱体的圆柱孔的步骤中，首先使用钻头粗打孔，然后磨内孔；通过磨内孔的步骤使所述圆柱孔的内径面达到导向面所要求的粗糙度。本发明提供的方法，从毛坯的设计入手，将机体或者曲轴箱的毛坯中的跑道腔体中待将为导向面的两侧位置，分别预留实心柱体。这样，在后续加工中，就可以将半内圆弧面加工转换为完整的内圆弧面加工，在完整的内圆弧面加工完成后，再对位于两个导向面之间的多余的圆柱孔孔壁进行去除，获得完整的跑道。在上述加工过程中，由于加工内圆弧面时是采用旋转刀具加工完整圆弧面，避免了现有技术下加工半圆弧面产生的刀具打刀，刀具的寿命和导向面表面加工质量均得到显著提高。
图I是扁平形动平衡滑块的正视图；图2是扁平形动平衡滑块的俯视图；图3是对应扁平形动平衡滑块的机体的立体图之一；图4是对应扁平形动平衡滑块的机体的立体图之二 ；图5是该图为本发明提供的加工机体跑道导向面的方法的流程图；图6是待加工机体的毛坯的立体图之一；
图7是待加工机体的毛坯的立体图之二 ；图8是被加工机体的实心柱体2已经打出圆柱孔3的立体图之一；图9是被加工机体的实心柱体2已经打出圆柱孔3的立体图之二 ；图10是去除了圆柱孔3位于内侧的圆柱壁后的立体图。
具体实施例方式本发明实施例提供一种加工机体跑道导向面的方法，该机体用于曲柄圆滑块机构或者端轴-动轴机构。对于曲柄圆滑块机构、动轴-端轴机构而言，一般米用曲轴箱和气缸体连铸的方式，在许多场合下，该机体也称为曲轴箱。
如背景技术中提到的图3、图4所示，需要加工的机体具有跑道1，该跑道I为截面为扁平形贯穿机体上下方向腔体，并且其长边两端的相对面为一对向外凸出的弧形。该弧形部位的内圆弧面即为跑道I的导向面，在加工中，需要对该弧形部位的内圆弧面进行加工，使其达到导向面的尺寸和粗糙度的要求。请参看图5，该图为本发明提供的加工机体跑道导向面的方法的流程图。以下结合图5对该方法进行介绍。步骤SI，在所述机体的毛坯上，跑道腔体中待加工为导向面的两侧位置，分别预留实心柱体2。请参看图6、图7，上述图分别从两个不同角度示出机体毛坯的结构。从该图可以看出，在所述跑道I腔体的长边的相对面，预留为两个实心柱体2。这两个实心柱体2的中轴线大致与该跑道I腔体的贯穿延伸机体的方向平行。当然，由于是毛坯，这两个实心柱体2外廓表面并不光滑，其中轴线是不能准确确定的。只要确保足够的加工余量，使最终获得的内圆弧面延伸方向的轴线能够平行于跑道I腔体的贯穿机体的延伸方向即可。当然，上述毛坯也可以只在其中一个位置设置上述实心柱体2，如果这样，则后续的步骤只针对这一个预留的实心柱体2。在实践中，如果有特殊的加工要求，可能采用两个相对内圆弧面采用不同加工方法的情况，这种情况比较罕见。总之，只要有一处采用这种预留实心柱体2进行加工的方法，就在本发明的保护范围之内。步骤S2，在实心柱体上打孔，形成贯穿实心柱体的圆柱孔3，该圆柱孔3的轴线平行于跑道贯穿机体的延伸方向的中轴线。请参看图8、图9，上述图从两个不同的角度示出在实心柱体2已经打出圆柱孔3的情况。由于实心柱体2是完整的实心圆柱体，所以可以很方便的采用现有的旋转刀具，如钻头、车刀、铰刀、内圆磨等加工方式，进行可靠的内圆柱面的磨削加工。采用的具体方法根据所需要的内圆弧面的直径尺寸以及所需要的粗糙度决定，可能包括多次磨削加工。在现有技术中加工此种内圆柱面的方法都可以采用。例如，可以采用先用钻头打孔，然后使用内圆磨磨内孔的步骤进行加工。当然，在磨内孔之前也可以进行对内孔进行车削加工，或者使用铰刀处理内圆柱面等。总之，各种现有技术的工艺过程均可以采用。由于加工完整的内圆柱面的工艺成熟，并且不会出现打刀的问题，加工质量非常容易保证。步骤S3，去除上述加工有圆柱孔的柱体的位于内侧的圆柱壁。步骤S2完成后，所述实心柱体2的内圆弧面的直径尺寸和表面粗糙度就能够满足跑道中相对的导向面的要求，但是，实心柱体2位于内侧的圆柱壁需要去除，否则跑道腔体I就无法使用。为此，可以采用现有技术下的各种加工方法去除位于内侧的圆柱壁，例如，可以采用铣刀将该部分铣削去除。该步骤可能会在跑道腔体I的长边内壁面上与该圆柱壁交接位置留下加工刀痕，由于在大多数机体中，该长边内壁面不担任导向，因此对其表面的加工要求较低，该加工刀痕不会影响机体的正常使用。由于以上原因，该去除内侧圆柱壁的工艺选择范围比较大。本步骤完成后，就可以形成一对相对的、具有外凸的圆弧形状的机体跑道导向面。该步骤之后获得如图10所示的机体。由于上述工艺采用完整实心柱体2作为加工的初始形状，从而可以采用比较成熟的内圆柱孔加工工艺，方便的获得符合要求的具有内圆弧面的跑道导向面。对于许多机体而言，机体的导向面只要设置在机体上下两端即可，中间和气缸腔体交叉的部分不需要设置导向面，动平衡滑块只需要依靠机体上下两端的导向面即可实现 导向。在这种情况下，在所述去除内侧的圆柱壁的步骤后，进一步去除该圆柱体位于气缸腔体中的部分，最终形成图3、图4所示形式的机体成品。应当说明，在曲柄圆滑块或者端轴-动轴机构中，上述机体同时对曲轴提供支撑，因此,该机体有时也被称为曲轴箱,但本质上是同样的部件。以上所述仅是本发明的优选实施方式，应当指出，对于本技术领域的普通技术人员来说，在不脱离本发明基本原理的前提下，还可以做出若干改进和润饰，这些改进和润饰也应视为本发明的保护范围。
权利要求
1.一种加工机体跑道导向面的方法，所述机体用于曲柄圆滑块机构或者端轴-动轴机构；其特征在于， 所述机体的毛坯上，跑道腔体中待加工为导向面的两侧位置，至少一侧预留实心柱体； 在实心柱体上打孔，形成贯穿实心柱体的圆柱孔，该圆柱孔的轴线平行于跑道贯穿机体的延伸方向的中轴线； 去除上述加工有圆柱孔的柱体的位于内侧的圆柱壁。
2.根据权利要求I所述的加工机体跑道导向面的方法，其特征在于，所述跑道腔体中待加工为导向面的两侧位置，均预留实心柱体。
3.根据权利要求I所述的加工机体跑道导向面的方法，其特征在于，在所述去除内侧的圆柱壁的步骤后，进一步去除该圆柱体位于气缸腔体中的部分。
4.根据权利要求I所述的加工机体跑道导向面的方法，其特征在于，所述在实心柱体上打孔形成贯穿该实心柱体的圆柱孔的步骤中，首先使用钻头粗打孔，然后磨内孔；通过磨内孔的步骤使所述圆柱孔的内径面达到导向面所要求的粗糙度。
全文摘要
本发明提供一种加工机体跑道导向面的方法，所述机体用于曲柄圆滑块机构或者端轴-动轴机构；所述机体的毛坯上，跑道腔体中待加工为导向面的两侧位置，至少一侧预留实心柱体；在实心柱体上打孔，形成贯穿实心柱体的圆柱孔，该圆柱孔的轴线平行于跑道贯穿机体的延伸方向的中轴线；去除上述加工有圆柱孔的柱体的位于内侧的圆柱壁。本发明提供的方法，通过将半内圆弧面加工转换为完整的内圆弧面加工，避免了现有技术下加工半圆弧面产生的刀具打刀，刀具的寿命和导向面表面加工质量均得到显著提高。
文档编号B23P15/00GK102886652SQ20121041181
公开日2013年1月23日 申请日期2012年10月24日 优先权日2012年10月15日
发明者黎明, 黎正中 申请人:北京中清能发动机技术有限公司