本发明专利技术涉及一种用于产生孔(4)的非圆柱形内表面(10)的装置和方法，其具有沿着孔(4)的圆周布置的、且可径向进给到孔(4)的内表面(10)上的加工工具(9)。该装置包括一级进给系统(14)，该一级进给系统包括用于操纵加工工具(9)的可轴向运动的进给杆(13)且在此将一级作用力(FZ)产生到至少一个加工工具(9)上，通过该一级作用力可将所述至少一个加工工具(9)径向进给到孔(4)上。一级作用力(FZ)动态叠加由二级进给系统(16)产生的二级作用力，二级进给系统与一级进给系统(14)形成整体单元，或可模块化地被构建。二级进给系统(16)根据一级进给系统(14)的当前的旋转运动和/或升程运动、当前的工具位置、确定的进给作用力或在确定的时间点被激活。在此，工具已经被一级进给扩大。
【技术实现步骤摘要】
【国外来华专利技术】
本专利技术涉及一种根据权利要求1的前序部分的用于产生孔的非圆柱形内表面的装置。此外，本专利技术涉及一种根据权利要求9的前序部分的用于产生孔的非圆柱形内表面的方法，以及根据权利要求13的前序部分的用于运行用于产生孔的非圆柱形内表面的装置的控制设备。
技术介绍
上文所述用于加工孔的的装置优选但不限制于此涉及用于通过珩磨加工孔的装置。被珩磨的孔必须非常精确地遵循预定的几何形状。当然，具有被珩磨的孔的一些工件在安装时(机械预应力)和/或在运行期间由于作用力或通过受温度限制的形变而变成非圆形的。该形状改变是相对于理想圆柱形状的改变。为了已经在珩磨时过程可靠地且经济上补偿这样的形状改变，孔有目的地被设置有非圆柱形的孔表面，该孔表面由于设置的形变而得到所期望的圆柱形状。上述问题通过机床和机组的结构和通过轻质结构和薄壁而持续变大。此外导致缺乏刚性，使得部件例如在安装期间形变，由此出现功能性损失。为了避免该负面影响，对应于负载影响的几何结构自由度是必须的，其明显不同于几何结构的理想形状。实现在制造技术方面维持形变状态，其在运行条件下导致大致理想的部件几何结构，且由此补偿形变影响。对于加工内燃机的圆柱形孔，已知所谓的成形珩磨。成形珩磨允许形成自由形状面，其局部偏离理想的圆柱形状。例如，EP2 277 662 Al描述了一种用于制造非圆柱形孔的方法。单独地通过工具中的径向作用的压电调整器实现工具刀刃的动态进给。除了高的工具成本，该解决方案结构受限，仅适用于大致70_的直径以上的情况。DE 10 2008 064 592 Al示出了进给装置，其驱动部压电式液压地工作用于调整珩磨条托架。该混合变型使得在工具中可有更多数量的珩磨条托架。在此成本也非常高。DE 10 2007 038 123 Al同样示出一种用于产生非圆柱形的孔表面的装置。加工工具的工具刀刃(具有切割板的胶合的切粒或切割边缘的珩磨条托架)可单独地或相互独立地根据在孔中的位置不同程度地径向进给。这例如通过在机床的进给装置中的四个同轴布置的压电调整器实现，其中，轴向地布置进给杆。由此可制造任意的自由形状，通过空间坐标限制其非圆柱形的侧面。通常不要求任意的自由形状，而要求具有一致的横截面形状的非圆柱形形状(例如在第2至第4等级中，椭圆、相同厚度或“三叶草”)和/或具有圆形横截面的截顶圆锥形的孔(第O等级)或更高等级的上述一致的横截面形状。为了制造这样的形状，在现有技术中已知的装置太贵，且仅可在更大的孔的情况下(DMOmm)使用。
技术实现思路
因此本专利技术的目的在于，提供一种装置，该装置也可用于加工具有小于70mm的直径的孔，其中，该装置应简单地被制造，对机床控制要求相对较低，且应是可加装的且成本有利的。为了实现该目的，根据本专利技术提出，二级进给装置的进给作用力在需要时根据装置在孔中的位置和/或角位置叠加一级进给装置的进给作用力。通常，一级进给系统和二级进给系统形成整体单元。然而也可设想模块化的结构。优选地，根据本专利技术的装置用于成形珩磨孔。在此，一级进给系统产生传统类型的进给运动。根据本专利技术的二级进给系统动态地将根据本专利技术的二级进给运动叠加至一级进给运动。由此，整体进给运动通过叠加两个进给运动或两个进给作用力而出现。根据本专利技术的二级进给系统优选根据加工工具的当前的旋转和/或升程位置产生额外的进给运动。由机床控制承担控制，或出现在分开的控制设备中，其例如基于通常在珩磨机处存在的传感器的信号确定工具的当前的旋转和/或升程位置，且解除二级进给运动。在此，通过进给杆传递进给运动，其共轴地被布置在用于产生孔的非圆柱形内表面的装置中。根据本专利技术的装置简单且紧凑地被构建且因此也适用于加工孔，其具有明显小于70mm的直径。可无问题地加工具有例如1mm的直径的孔。也可加工更小的孔。例如根据位置通过二级进给系统的进给运动实现动态叠加通过根据本专利技术的一级进给系统产生的进给运动。这表示，根据在孔或进给杆中的加工工具的确定的升程或旋转位置局部实现动态额外对加工工具加压。在此，出现额外的材料切除，其产生所期望的非圆柱形形状。具有这样被加工的孔表面的孔例如对于燃油喷射栗的栗部件导致改进的容量效率、更小的磨损和更高的输送压力。加工工具通常具有带有胶合的磨料颗粒的珩磨条托架。代替具有集成的磨料颗粒的切割边缘，工具也可具有带有几何形状确定的刀刃的切割板，使得在根据本专利技术的装置中可代替成形珩磨实现成形钻孔。在一个优选的实施方式中提出，二级进给系统包括压电调整器。该压电调整器优选被构建成压电线性执行器。通过电控制激活压电调整器，其中，其特别在轴向方向上暂时地扩张。该扩张通过一级进给系统产生的进给运动加法叠加。由此，暂时以确定的作用力和相对于加工工具的径向进给的速度产生进给杆的额外轴向运动。在此，轴向行进的进给杆的圆锥形面例如可与加工工具的互补的行进的进给面以已知的方式共同作用，使得进给杆的轴向运动被转向成加工工具的径向进给运动。基本上，待通过二级进给系统叠加的进给运动可通过任意的方式，S卩，电机械地或液压地以及力或路径控制地实现。优选地，二级进给系统位于中心地或同轴地被布置在一级进给系统中。这导致非常紧凑的装置，其适用于产生也具有更高等级的横截面形状的非圆柱形孔。可沿着孔长改变二级进给运动的幅度。在此，可使用传统的工具，使得仅出现针对根据本专利技术的二级进给系统的和其集成到一级进给装置中的成本。为了实现η等级的不同横截面形状，工具可设置有“η”个珩磨条托架。三叶草横截面(第4等级)例如可如下地通过4部分的工具(4个珩磨条托架)产生，S卩，当二级进给分别在工具旋转90°之后短暂地被激活时。由此可实现这样的横截面的圆锥形曲线，因为进给路径在孔长上的量可分别根据所期望的包络线曲线而变化。基本上可通过一体的加工工具工作。在此，几乎所有的自由形状是可行的，然而加工持续时间长于多件工具的情况。在根据本专利技术的装置中，优选多个加工工具可通过唯一的进给杆被移动。在此，加工工具优选以相同的角度相互被布置。这表示，例如设置四个加工工具，则其分别以90°的角度围绕进给杆被布置;例如仅设置三个加工工具，则其分别以120°的角度围绕进给杆被布置。在根据本专利技术的装置中，二级进给系统可一同实施一级进给系统的升程和旋转运动。在此，例如通过滑道接触实现供电。也可设想无接触的感应传递系统。由此，根据本专利技术的装置在从外看时对应于用于产生孔的已知装置，其具有沿着孔的圆周布置的、且可径向进给到孔的内表面上的加工工具(珩磨工具)。此外，替选地，二级进给系统也可与一级进给系统的旋转运动脱耦。在此，根据本专利技术的装置的主轴的旋转运动例如可通过旋主轴承脱耦。这带来下述优点，即，可取消用于给压电调整器供电的滑动触点(例如，旋转配电器)，因为压电调整器在旋转上与主轴和与进给杆脱离。此外可行的是，二级进给系统在轴向方向上在一级进给系统的下游。在此，一级进给系统实施已知的旋转和升程运动，其中，下游的二级进给系统可根据希望地适应。由此，实现对加工工具的动态额外加压。此外可行的是，二级进给系统以秒冲的方式产生进给压力峰值。在此，可产生进给压力峰值，其例如用于促使切割边缘自锋利化。通过该压力峰值出现升高的胶合磨损，使得在珩磨期间出现新突起的切割晶体。此外，在根据本专利技术本文档来自技高网...
【技术保护点】
一种用于产生孔(4)的非圆柱形内表面(10)的装置，所述装置具有沿着孔(4)的圆周布置的、且可径向进给到孔(4)的内表面(10)上的加工工具(9)，其中，所述装置包括一级进给系统(14)，该一级进给系统包括用于操纵加工工具(9)的可轴向运动的进给杆(13)且在此将一级作用力(FZ)产生到至少一个加工工具(9)上，通过该一级作用力可将所述至少一个加工工具(9)径向进给到孔(4)上，其特征在于，与一级进给系统(14)同轴地设置有二级进给系统(16)，且一级进给系统(14)的和二级进给系统(16)的进给运动叠加成整体进给运动，该整体进给运动被传递到下游工具(5)的所有刀刃(9)上。
【技术特征摘要】
【国外来华专利技术】...
【专利技术属性】
技术研发人员：安德里亚斯·韦恩斯，曼纽尔·外博林格，安德里亚斯·瓦格纳，克劳斯·莉蒂，
申请(专利权)人：格林技术有限公司，
类型：发明
国别省市：德国;DE
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