CN100579699C - 阀座和阀导向装置加工工具 - Google Patents
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Abstract
一种用于在内燃机的缸盖中精加工阀座和阀导向装置的阀座和阀导向装置加工工具,包括至少两个分工具(3、5),其中一个第一分工具具有至少一个几何形状一定的刀刃(11)并且用于阀座加工,并且一个第二分工具具有至少一个几何形状一定的刀刃(15)并且用于阀导向装置加工,所述各分工具通过精密接口(17)彼此连接,精密接口构成为短锥形连接器并且在第一分工具上具有一个第一平面(19)且在第二分工具上具有一个第二平面(21),所述各平面设置成垂直于工具的中心轴线(23)并且在工具的组装状态下彼此贴靠,第一分工具由钢构成。第二分工具是分开的并且具有两个部段,一个第一部段(39)由硬质金属构成且配设于精密接口并且一个第二部段(41)由比第一分工具的材料更有弹性的材料构成,并且该第二部段具有第二分工具的所述至少一个刀刃(15)。
Description
技术领域
本发明涉及一种用于在内燃机的缸盖中精加工阀座和阀导向装置的阀座和阀导向装置加工工具。
背景技术
在此所述类型的工具是已知的(DE 101 37 000 A1)。结果表明了在内燃机的缸盖中加工阀座和阀导向装置时一方面在阀导向装置区域内的表面质量且另一方面在阀座与阀导向装置之间的同轴度是有重大意义的。在此该同轴度对于气密性并且从而对于内燃机的消耗是一个主要的准则。阀导向装置表面区域的质量对于内燃机的低磨损运行是重要的。在一个已知的工具中设置两个分工具,其中一个第一分工具配设于阀座加工并且一个第二分工具配设于阀导向装置加工。所述两个分工具通过精密接口彼此连接,其中一个分工具具有一个短锥体且另一分工具具有一个用于短锥体的锥形的凹槽。两个分工具在精密接口区域中具有平面,所述平面设置成垂直于工具的中心轴线。通过精密接口确保两个分工具彼此完全同轴的安装。这导致工具刚性的显著加强,使得在第二分工具区域中的挠度降低。阀座和阀导向装置的表面质量还这样提高,使得在精加工所述区域时在工具内产生的振动通过精密接口中断并且从而被强烈地削弱。通过选择用于两个分工具的不同的材料,振动也继续减少。在此对于用作阀座加工的第一分工具使用钢并且对于用作阀导向装置加工的第二分工具使用硬质金属。已经显示,在一些情况下在阀导向装置区域内的表面质量是不够的并且出现第二分工具的相对较高的磨损。
发明内容
因此本发明的目的在于,实现一种用于在内燃机的缸盖中精加工阀座和阀导向装置的阀座和阀导向装置加工工具,该工具不具有所述的缺点。
为了解决所述目的在此建议一种用于在内燃机的缸盖中精加工阀座和阀导向装置的阀座和阀导向装置加工工具。该工具包括两个分工具,其中一个分工具配设于阀座的加工并且另一个分工具配设于阀导向装置的加工。另外在此该用作阀座加工的第一分工具用钢制成。但是该工具的特点在于,第二分工具是分开的并且具有两个部段,仅其中一个部段即第一部段由硬质金属构成,该第一部段配设于精密接口。第二分工具的第二部段由一种比第一部段的材料更有弹性的材料构成。也可能的是,第二分工具的第二部段由于其弹性最佳地贴靠到阀导向装置的表面上,因此避免第二分工具的较快的磨损并且明显改善了阀导向装置的表面质量。
优选一个工具的实施例,其特点在于,第二部段由钢或重金属构成。所述材料特点在于比硬质金属有更高的弹性,使得第二分工具在第二部段区域内可以更好地贴靠到阀导向装置的表面上。因此还得到附加的优点,即第二部段的材料比第一部段的材料能够更容易地加工。
附图说明
下面根据附图详细解释本发明。其中:
图1以作为分解图的侧视图的形式显示阀座和阀导向装置加工工具的原理图;
图2在图1中描述的工具的分工具的侧视图;
图3按图2的分工具的放大的前视图。
具体实施方式
图1显示一个下面称作为工具1的阀座和阀导向装置加工工具,该工具具有两个分工具,即一个用作阀座加工的第一分工具3和一个用作阀导向装置加工的第二分工具5。该第一分工具3在此具有一个柄7,该柄用于使工具1与工具机连接。该柄相应地构成并且在此例如设有锥形的外表面。另外该分工具包括具有刀刃11的刀片9,该刀刃用作阀座的加工。
同样第二分工具5具有刀片13,该刀片包括几何形状一定的刀刃15。
分工具3和5的连接通过一个精密接口17实现,该精密接口构成为短锥形连接器并且具有一个在第一分工具3上的第一平面19和一个在第二分工具5上的第二平面21。所述平面设置成垂直于工具1的旋转和中心轴线23。精密接口17一方面包括一个锥体并且另一方面包括一个容纳锥体的凹槽。在此设定,在第二分工具5上设置锥体25和在第一分工具3上设置锥形地构成的凹槽27。
在分解图中描述了一个夹紧螺钉29,该夹紧螺钉设有一个嵌入到第一分工具3中的第一螺纹部段31,此外设有一个嵌入到第二分工具5中第二螺纹部段33。螺纹部段31、33包括反向的螺纹。如果夹紧螺钉29在一个第一方向上拧动,那么两个分工具3和5在精密接口的区域内彼此夹紧,因此锥体25被拉入到凹槽27中并且在此构成为环形表面的平面19和21固定地彼此贴靠。
夹紧螺钉29在相反的方向上拧动时,两个分工具3和5彼此压开,使得在锥体25与凹槽27之间的夹紧力松开。
在内燃机的气缸体中精加工阀座和阀导向装置时两个分工具3和5通过精密接口17彼此夹紧,因此得到工具1的较高的刚性,此外得到分工具3和5彼此绝对精确的定位。
第二分工具5构成为用作加工阀导向装置的铰刀。第一分工具3用作加工阀座。在此第一分工具的刀片9的刀刃11倾斜于中心轴线23一个角度。该刀刃通常沿工具的、通过箭头35表示的进给方向的方向倾斜。
在第二分工具5的区域上设有至少一个导向条37,通过各导向条第二分工具5支承在阀座导向装置的表面上,而借助于刀片13的刀刃15加工该表面。
在此还要指出,刀片9和13的刀刃11和15也可以直接地设置在分工具3和5的基体上。但是为了保证刀刃的可调整性,如在此描述的那样该刀刃优选地为刀片的一部分,该刀片与一个合适的调整装置互相作用。
在图1中还显示,第二分工具5具有第一部段39和第二部段41,它们构成为分开的元件并且是拼合的。在此仅可见分开线43,该分开线可见两个部段39与41之间的接触区域。
按图1的原理图还显示,第一分工具3具有比第二分工具5更大的外径。因此该第二分工具从具有较小直径的圆柱形的区域过渡到锥形的区域45,在该锥形的区域上设有第二平面21。在平面21的区域内第二分工具5的外径明显大于例如在分开线43区域内的外径。在分开线43左右的圆柱形区域的长度根据阀导向装置的导向区域的长度选择。
由图2以侧视图的形式可见工具1的第二分工具5。它以部分剖视图的形式给出。同样的部分设有同样的附图标记,以便在一定程度上参阅图1的说明。
放大描述分工具5,使得能比图1更好地看清细节。在此清晰地可见,第二分工具5具有两个部段39和41,它们以合适的方式彼此连接,在此是彼此焊接。
在此清晰地可见,第二部段41和第一部段39的在分开线43上邻接的区域具有圆柱形的外表面,并且第一部段39的圆柱形的外表面通过锥形区域45过渡到精密接口17的垂直于中心轴线延伸的平面21上。
通过在图2的部分剖视图清晰地可见,第二分工具5由两个部段39和41组装。它们在分开线43的区域中不是扁平地相互贴靠安置。更确切地说,其中一个部段具有一个突起而另一部段具有一个相应的凹槽,该突起嵌入到该凹槽中。在此设定,第一部段39在通过分开线43表示的连接区域中具有一个锥形的或截锥形的突起47,该突起嵌入到在第二部段41上的一个相应锥形的或截锥形的凹槽49中。突起47优选焊接到凹槽49中。
在此第二分工具5具有一个同心于中心轴线23延伸的冷却/润滑剂通道51,冷却/润滑剂经由该通道供给到刀片13的刀刃15上。冷却/润滑剂通道51延伸通过第一部段39并且通入分配腔53,在此该分配腔连接到第二部段41中的凹槽49上。从该凹槽开始通道55相对于中心轴线23从分配腔53出发沿通过箭头35表示的进给方向上升并且冷却/润滑剂输送到刀刃15的区域内。
刀片13通过夹子57保持,该夹子通过一个螺钉保持在第二部段41的基体上。在此通常使用夹紧螺钉,该夹紧螺钉是已知的并且从而在此不描述。
第二分工具5具有至少一个导向条59。在此设定,两个部段39和41分别具有各自的导向条。在第二部段41区域内的第一导向条59在分开线43的另一侧延续在第一部段39的导向条59′中。在此设定,第一导向条59比导向板59′条窄。图2还可看出,第一导向条59在夹子57的另一侧在一个中断之后向右延续并且从而包括一个导向条元件59″。
在第二分工具5的前侧61上设置一个包括中心孔65的中心元件63。在工具生产中和在修理范围内该中心孔用作加工工具1或第二分工具5。在此所述方式的中心孔是已知的,从而在此不详细描述。
第二部段41的第一导向条59和在第一部段39区域中的相应的导向条59′以及构成第一导向条59的延长部的导向条元件59″平行于工具1的中心轴线23延伸并且从而在一条线上。它们设置在第二分工具5的圆周表面的最邻近观察者的区域内。
图3以俯视图的形式描述第二分工具5,该俯视图也就是前侧61的视图。同样的部分设有同样的附图标记,以便在一定程度上参阅上述各图的说明。为了能够更好地描述而省略了中心元件63。
图3清楚地显示,第二分工具5的第二部段41具有基体66,带有刀刃15的刀片13设置在该基体中。同样第一导向条安置到第二分工具5的圆周表面67上,在此可见该第一导向条的导向条元件59″。在工具的、由箭头69表示的旋转方向上看,导向条元件59″落后刀刃15为270°。另一导向条71落后该刀刃约45°。最后设置径向对置于刀刃15的第三导向条73。
在图3中通过线条表示夹子57,该夹子通过夹紧螺钉75固定夹紧在第二分工具5的基体上。最后图3还显示一个调整装置77,借此刀刃15在圆周表面67上的伸出距离即刀刃15的径向伸出距离是可调整的。调整装置77具有一个调整螺钉79,该调整螺钉在此不是直接的而是通过调整楔83与刀片13的对置于刀刃15的底侧共同作用。
所述类型的调整装置77原理上是已知的,从而在此不详细描述。
在工具1中设定,第一分工具3用钢制成。上面已经指出,第二分工具在已知的工具中由硬质金属构成。在此设定,仅第二分工具5的第一部段39用硬质金属制成并且第二部段由钢或重金属构成。决定性的是,第二分工具5的第二部段41由一种比第一分部段39的材料更有弹性的材料构成。
在第二分工具5内也使用不同的材料,其中第二部段41的材料比第一部段39更有弹性。此外工具1的特点在于它能容易地加工。也可能的是,以相对较低成本的方式在第二部段41中实现用于容纳刀片13的凹槽,此外实现用于放置夹子57的凹槽。最后夹紧螺钉75和具有配属螺纹的调整装置77可以相对简单地设置到第二部段41的基体66中。
第二分工具5的特先在于,第二部段41是有弹性的,使得它能贴靠在阀导向装置的表面上。在此第二导向部段的所述至少一个导向条最佳地贴靠在阀导向装置表面上,而借助于切削精加工的刀刃15加工所述阀导向装置表面。第二部段41在阀导向装置表面的最佳贴靠改善了表面质量,此外降低了刀刃15的磨损。另外较容易的是,加工第二部段41的材料,该第二部段同样是由钢或重金属而不是由硬质金属构成的,以便将刀片13、夹子57、调整装置和导向条安置到第二部段41的基体中。
有利地设定,刀刃15径向对置至少一个导向条,在此为导向条73。也有利地设置落后刀刃15约45°的导向条71,以便在要被加工的阀导向装置中保证工具的最佳的导向。最后以如下方式得到特别好的导向,即在第二部段41的圆周表面67上还设置一个第三导向条。
Claims (21)
1.一种用于在内燃机的缸盖中精加工阀座和阀导向装置的阀座和阀导向装置加工工具,包括至少两个分工具(3、5),其中一个第一分工具具有至少一个几何形状一定的刀刃(11)并且用于阀座加工并且一个第二分工具具有至少一个几何形状一定的刀刃(15)并且用于阀导向装置加工,所述各分工具通过精密接口(17)彼此连接,其中精密接口(17)构成为短锥形连接器并且在第一分工具(3)上具有一个第一平面(19)且在第二分工具(5)上具有一个第二平面(21),所述各平面设置成垂直于工具(1)的中心轴线(23)并且在工具(1)的组装状态下彼此贴靠,其中第一分工具(3)由钢构成,其特征在于:第二分工具(5)是分开的并且具有两个部段(39、41),其中一个第一部段(39)由硬质金属构成且配设于精密接口(17)并且一个第二部段(41)由比第一分工具(3)的材料更有弹性的材料构成,并且该第二部段具有第二分工具(5)的所述至少一个刀刃(15)。
2.按权利要求1所述的工具,其特征在于:第二部段(41)由钢或重金属构成。
3.按权利要求1或2所述的工具,其特征在于:在第二分工具(5)的第一部段(39)与第二分工具(5)的第二部段(41)之间的连接区域中设置一个突起(47)和一个凹槽(49)。
4.按权利要求3所述的工具,其特征在于:突起(47)和凹槽(49)构成锥形或截锥形的。
5.按权利要求3所述的工具,其特征在于:突起(47)设置在第二分工具(5)的第一部段(39)上并且凹槽(49)设置在第二分工具(5)的第二部段(41)上。
6.按权利要求1或2所述的工具,其特征在于:第二分工具(5)具有一个冷却/润滑剂通道(51),该冷却/润滑剂通道同心于工具的中心轴线(23)穿过该工具(1)。
7.按权利要求6所述的工具,其特征在于:第二分工具(5)具有一个用于冷却/润滑剂的分配腔(53),该分配腔(53)设置在第二分工具(5)的两个部段(39、41)的连接区域内并且被冷却/润滑剂通流过。
8.按权利要求7所述的工具,其特征在于:在第二分工具(5)的第一部段(39)与第二分工具(5)的第二部段(41)之间的连接区域中设置一个突起(47)和一个凹槽(49),分配腔(53)与在第二分工具(5)的第二部段(41)上的凹槽(49)邻接。
9.按权利要求1或2所述的工具,其特征在于:第二部段(41)的刀刃(15)是刀片(13)的一部分。
10.按权利要求9所述的工具,其特征在于:刀片(13)借助于夹子(57)固定夹紧在第二部段(41)上。
11.按权利要求9所述的工具,其特征在于:刀片(13)配设一个调整装置(77)。
12.按权利要求11所述的工具,其特征在于:调整装置(77)具有一个调整螺钉(79)。
13.按权利要求1或2所述的工具,其特征在于:第二分工具(5)具有至少一个导向条(59)。
14.按权利要求1或2所述的工具,其特征在于:第二分工具(5)的第一部段(39)和第二部段(41)分别具有至少一个导向条(59、59′)。
15.按权利要求14所述的工具,其特征在于:第二部段(41)的所述至少一个导向条是分成两部分的。
16.按权利要求1或2所述的工具,其特征在于:第二部段(41)具有一个沿旋转方向看落后于第二部段的刀刃(15)的导向条(71)。
17.按权利要求1或2所述的工具,其特征在于:第二部段(41)具有一个对置于第二部段的刀刃(15)的导向条(73)。
18.按权利要求1或2所述的工具,其特征在于:第二部段(41)具有一个沿旋转方向看落后于第二部段的刀刃(15)270°的导向条(59″)。
19.按权利要求13所述的工具,其特征在于:各导向条的宽度是不同的。
20.按权利要求12所述的工具,其特征在于:调整装置(77)具有一个调整楔(83)。
21.按权利要求16所述的工具,其特征在于:导向条(71)沿旋转方向看落后于第二部段的刀刃(15)45°。
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