[发明专利]珩磨工具和在使用该珩磨工具时的精加工方法

说明书

本发明涉及用于借助于至少一个珩磨操作在工件（300）中加工钻孔（320）的内面的珩磨工具（100），该珩磨工具包括：工具本体（110），该工具本体限定了工具轴线；安装在工具本体上的能扩开的切削组（330），该切削组带有多个能沿径向进给的切削材料本体托架（150），切削材料本体托架分别覆盖一圆周角范围并且能借助于其中一个配设给切削组的切削组进给系统径向于工具轴线地进给。每个切削材料本体托架在其径向的外侧上承载多个窄的切削材料本体（140），切削材料本体构造成沿周边方向的窄的切削材料条（140‑1、140‑2、140‑3、440‑1、440‑2），相比于切削材料条的轴向长度，切削材料条沿周边方向的宽度较小。切削材料本体以相互的间距相对彼此布置。在切削材料本体（140）和承载该切削材料本体的切削材料本体托架（150）之间的间隙中布置着弹性屈服的中间层（160），该中间层填充了在切削材料本体和切削材料本体托架之间的间隙。一个优选的应用领域是在制造用于往复式活塞机的气缸体或气缸套时珩磨气缸工作面。

技术领域

本发明涉及珩磨工具以及精加工方法。一个优选的应用领域是在制造用于往复式活塞机的气缸体和气缸套时对气缸工作面的精加工。

背景技术

在内燃机的或其它往复式活塞机的气缸体（气缸曲轴壳体）或气缸套中的气缸工作面，在运行中承受强烈的摩擦应力。因此在制造气缸体或气缸套时重要的是，这样来加工这些气缸工作面，使得之后在所有的运行条件下，通过润滑剂膜确保了充分的润滑并且在相对彼此运动的部件之间的摩擦阻力保持得尽可能小。

这种在摩擦学上能承受负荷的内面的、决定质量的最终加工通常用合适的珩磨方法完成，所述珩磨方法典型地包括多个连续相继的珩磨操作。珩磨是用几何形状上不确定的刀具的切削加工方法。在珩磨操作中，能扩开的珩磨工具在有待加工的钻孔内为了以冲程频率产生沿钻孔的轴向的往复运动而上下或来回运动，并且同时为了以转动频率产生与往复运动重叠的转动运动而转动。安装在珩磨工具上的切削材料本体通过切削材料本体进给系统用一个径向于工具轴线作用的进给力按压到有待加工的内面上。在珩磨时通常在所述内面上产生对珩磨加工而言典型的带有交叉的加工痕迹的交叉磨削图案，该交叉的加工痕迹也称为“珩磨沟纹”。

为了将有待加工的工件准备用于珩磨，可以前置通过精钻孔的预加工，所述预加工有时也称为精车削或精打眼。用带有在几何形状上确定的刀具的精钻孔工具执行的精钻孔操作，通常用于，确定钻孔的期望的位置和角位置，必要时也用于产生偏离圆柱形的造型的钻孔形状。有相比于精钻孔更小的加工余量的珩磨操作的一个重要任务是产生所要求的表面结构。

随着对马达的经济性和环保性的要求越来越高，优化摩擦系统活塞/活塞环/气缸工作面尤为重要，以便达到很小的摩擦、很小的磨损和很小的油耗。钻孔的以及表面结构的宏观的造型（宏观形状）在此特别重要。

在一些精加工方法中，借助于精钻孔和/或珩磨产生了一种明显偏离圆柱形形状的钻孔形状。这些钻孔形状通常沿轴向和/或沿周边方向不对称，因为气缸体的形变通常不是对称的。在运行状态下，应当大多生成尽可能理想的圆柱形形状，因而活塞环束在整个钻孔周上均能良好地密封。

基于各种各样的要求研发了不同的珩磨工具类型。它们可以先是分成在加工期间能进给的珩磨工具和能预先调整的珩磨工具。在加工期间能进给的珩磨工具可以进一步划分成：条式珩磨工具，如单条式珩磨工具、多条式珩磨工具和专用工具；以及尽可能全面的工具，如壳式工具和轴式工具。所谓的芯棒工具或Precidor珩磨工具处于能预先调整的珩磨工具的种类范畴中。

单条式珩磨工具经常使用在对高度精确的小件的加工中。多条式珩磨工具可供用于在各种各样的实施方案中各式的使用可能性。基于高的切削器件容纳体积和其使用参数能在珩磨时达到高切削效率。