[發明專利]用于循環銑削操作的冷卻通道開口

有效

• 申請號: 201780036672.X
• 申請日: 2017-06-13
• 公開（公告）號: CN109475949B
• 公開（公告）日: 2021-03-12
• 發明（設計）人: W·科勒;D·克萊默;F·萊普拉
• 申請（專利權）人: KS科爾本施密特有限公司
• 主分類號: B23C3/02
• 分類號: B23C3/02;B23C5/10;F02F3/22;B23P15/10;B08B3/02
• 代理公司: 中國貿促會專利商標事務所有限公司 11038
• 代理人: 俞海舟

本發明涉及一種用于制造冷卻通道活塞的方法，其中，提供冷卻通道活塞的坯件，該坯件具有構造為冷卻通道的空腔并且在該方法中進入開口或排出開口朝向空腔的方向被引入到坯件中，其特征在于，所述開口通過在使用具有以波浪形輪廓設置的端面切削刃的專用銑刀的情況下受CNC控制的循環銑削過程引入到坯件中。

技術領域

本發明總體上涉及一種工具，貫通開口應該利用該工具朝向空腔方向穿過實心材料在實心材料中被引入。特別優選地，在具有冷卻通道作為空腔的活塞中引入進入開口或排出開口。

尤其是，本發明涉及根據兩個獨立權利要求的前序部分的特征所述的用于制造冷卻通道活塞的方法以及根據所述方法制造的冷卻通道活塞，其中，提供冷卻通道活塞的坯件，該坯件具有構造為冷卻通道的空腔并且在該方法中進入開口或排出開口朝向空腔的方向被引入到坯件中。

背景技術

在已知的銑削過程或鉆孔過程中，貫通開口利用所述銑削過程或鉆孔過程朝向空腔的方向被引入到實心材料中，不利地產生切屑，這些切屑也可能進入到空腔中并且保留在那里。尤其是在冷卻通道活塞中，這樣的切屑或一般來說鉆孔過程或銑削過程的殘余物是不利的，因為它們可能進入到內燃機的油回路中并且在那里造成干擾。

為了消除所述缺點，已經想到使用一種電化學鉆孔方法(ECM方法)。雖然利用所述方法幾乎有效地避免微粒可能進入到空腔中(在活塞的情況下進入到冷卻通道中)。然而這是一種化學方法，該方法一方面不利的是，因為它給環境增加了負擔，并且另一方面同樣不利的是，因此不能在批量生產活塞時實現所希望的節拍時間。

發明內容

因此，本發明的任務是，避免開頭描述的缺點并且提供一種用于(尤其是在生產冷卻通道活塞時)將貫通開口朝向空腔的方向引入到實心材料中的改進的方法。

關于該方法規定：首先以任意且已知的方式提供冷卻通道活塞的坯件(例如一件式或多件式澆鑄的或鍛造的坯件，其中，這些列舉不是窮舉的)并且根據本發明所述開口通過在使用具有以波浪形輪廓設置的端面切削刃的專用銑刀的情況下受CNC控制的循環銑削過程被引入到坯件中。

因此，所述任務通過一種特殊形狀的銑削工具來解決，利用該銑削工具避免微粒、尤其是切屑可能進入到空腔中。所述銑刀具有以波浪形輪廓設置的端面切削刃，使得借助受CNC控制的循環銑削過程所述貫通開口可以被引入到實心材料中。銑削工具的切削刃的該特殊布置結構具有如下優點：僅可能產生非常非常小的微粒，這些微粒借助于銑刀的合適造型(遠離端面切削刃指向的螺旋狀通道形狀)被引導離開空腔。因而，如果盡管如此這些微粒仍然進入到空腔中，則它們利用后續的沖洗過程能夠完全從空腔中被沖洗出，因為微粒具有遠(非常明顯地)小于貫通開口橫截面的尺寸，該貫通開口被引入到(坯件的)實心材料中。此外，借助于以波浪形輪廓設置的端面切削刃有效地避免在銑削工具朝向空腔的方向從實心材料中穿過時產生一種蓋狀物(如在現有技術中)，該蓋狀物保持懸掛在實心材料上并且在冷卻通道活塞中例如阻礙油流動到冷卻通道中，或甚至掉落并且單獨地保留在空腔中，這導致相同的缺點。

在一種優選的實施方案中，所述專用銑刀(也稱作循環銑刀)具有在170度至180度范圍內、尤其是174度的刀尖角，以便在從活塞坯件的實心材料中出來(進入冷卻通道中)時避免“形成蓋狀物”。此外，所述循環銑刀具有至少兩個、然而尤其是多于兩個的齒列(優選恰好三個)，所述齒列構造成波浪狀的。每個單個齒列的波紋優選覆蓋隨后的齒列的波紋。

基于CNC控制所述循環銑削過程，可以引入具有任意橫截面以及縱向幾何形狀的貫通開口。關于縱向幾何形狀例如可設想喇叭形的、漏斗形的或其它的幾何形狀。在冷卻通道活塞中，貫通開口的向外擴寬的縱向幾何形狀是有利的，因為所述縱向幾何形狀在這樣的情況下用作用于要噴入的油射束的捕集漏斗。關于貫通開口的橫截面考慮圓形的、長形的以及其它任意的幾何形狀，這些幾何形狀可借助于循環銑削過程來實現。所述循環銑削是利用工具圍繞其縱向軸線的圓形進給運動的端面/周向銑削(螺旋形地沉入到材料中)。