[發(fā)明專利]基于光學(xué)及反饋的發(fā)動(dòng)機(jī)氣缸蓋燃燒室容積加工控制方法

有效

• 申請(qǐng)?zhí)枺?/td>: 202011102181.0
• 申請(qǐng)日: 2020-10-15
• 公開（公告）號(hào): CN112276174B
• 公開（公告）日: 2021-08-03
• 發(fā)明（設(shè)計(jì)）人: 呂小磊;熊強(qiáng)強(qiáng);于美潤
• 申請(qǐng)（專利權(quán)）人: 東風(fēng)汽車集團(tuán)有限公司
• 主分類號(hào): B23C3/00
• 分類號(hào): B23C3/00;B23C9/00;G01B11/00
• 代理公司: 湖北武漢永嘉專利代理有限公司 42102
• 代理人: 張宇

本發(fā)明公開了一種基于光學(xué)測量及反饋機(jī)制的發(fā)動(dòng)機(jī)氣缸蓋燃燒室容積加工控制方法，對(duì)待精加工缸體結(jié)合面的發(fā)動(dòng)機(jī)氣缸蓋的燃燒室進(jìn)行光學(xué)掃描，生成三維數(shù)據(jù)模型；在數(shù)據(jù)模型中采用虛擬的平面封堵燃燒室內(nèi)的氣門閥座面、噴油器孔、火花塞孔，與發(fā)動(dòng)機(jī)氣缸蓋的缸體結(jié)合面形成封閉的空間，并計(jì)算封閉空間的體積；計(jì)算虛擬封堵平面與實(shí)際氣門、噴油器、火花塞封堵的體積差，作為封閉空間體積的補(bǔ)償值得到燃燒室容積值；計(jì)算燃燒室容積與燃燒室容積目標(biāo)值的差值，并根據(jù)差值計(jì)算發(fā)動(dòng)機(jī)氣缸蓋的缸體結(jié)合面需要精銑的余量，并輸入到機(jī)械加工設(shè)備的宏變量中。通過本發(fā)明可以準(zhǔn)確的測量待精加工的氣缸蓋燃燒室容積，以及精準(zhǔn)控制發(fā)動(dòng)機(jī)氣缸蓋燃燒室容積。

技術(shù)領(lǐng)域

本發(fā)明屬于發(fā)動(dòng)機(jī)機(jī)械加工領(lǐng)域，更具體地，涉及一種基于光學(xué)測量及反饋機(jī)制的發(fā)動(dòng)機(jī)氣缸蓋燃燒室容積加工控制方法。

背景技術(shù)

隨著汽車行業(yè)蓬勃發(fā)展，法律法規(guī)對(duì)于發(fā)動(dòng)機(jī)的排放愈發(fā)嚴(yán)格，發(fā)動(dòng)機(jī)壓縮比越來越大，這要求發(fā)動(dòng)機(jī)的燃燒室容積能精準(zhǔn)的控制。發(fā)動(dòng)機(jī)氣缸蓋制造涉及鑄造和機(jī)加的復(fù)合過程，工藝過程復(fù)雜。燃燒室容積受到多個(gè)工藝環(huán)節(jié)的影響，是發(fā)動(dòng)機(jī)制造過程中的質(zhì)量控制難點(diǎn)。

控制燃燒室容積有兩個(gè)關(guān)鍵點(diǎn)，第一個(gè)關(guān)鍵點(diǎn)是燃燒室容積型腔，這個(gè)型腔由鑄造過程決定，由于鑄造表面粗糙，而且型腔復(fù)雜，傳統(tǒng)的接觸式測量方法難測量，主流的方法是通過間接的方式測量，即通過測量燃燒室內(nèi)凸臺(tái)的高度來代表燃燒室大小，這種方式精度較差。第二個(gè)關(guān)鍵點(diǎn)是精銑發(fā)動(dòng)機(jī)氣缸蓋的缸體結(jié)合面時(shí)的加工余量，加工量的多少直接影響發(fā)動(dòng)機(jī)氣缸蓋燃燒室容積。針對(duì)燃燒室型腔誤差較大的發(fā)動(dòng)機(jī)氣缸蓋，采用傳統(tǒng)的按照與頂面確定的距離進(jìn)行加工，無法保證發(fā)動(dòng)機(jī)燃燒室容積。

因此，為了精準(zhǔn)控制發(fā)動(dòng)機(jī)氣缸蓋燃燒室容積，準(zhǔn)確的測量待精加工的氣缸蓋燃燒室容積，以及針對(duì)不同燃燒室型腔的發(fā)動(dòng)機(jī)氣缸蓋實(shí)行差異化加工很有必要。

發(fā)明內(nèi)容

針對(duì)現(xiàn)有技術(shù)的以上缺陷或改進(jìn)需求，本發(fā)明提出了一種基于光學(xué)測量及反饋機(jī)制的發(fā)動(dòng)機(jī)氣缸蓋燃燒室容積加工控制方法，實(shí)現(xiàn)了準(zhǔn)確的測量待精加工的氣缸蓋燃燒室容積，以及針對(duì)不同燃燒室型腔的發(fā)動(dòng)機(jī)氣缸蓋實(shí)行差異化加工的功能。

為實(shí)現(xiàn)上述目的，按照本發(fā)明的一個(gè)方面，提供了一種基于光學(xué)測量及反饋機(jī)制的發(fā)動(dòng)機(jī)氣缸蓋燃燒室容積加工控制方法，包括：

(1)對(duì)未安裝發(fā)動(dòng)機(jī)氣缸蓋附件的待精加工缸體結(jié)合面的發(fā)動(dòng)機(jī)氣缸蓋燃燒室進(jìn)行光學(xué)掃描，生成發(fā)動(dòng)機(jī)氣缸蓋燃燒室的三維數(shù)據(jù)模型；

(2)在生成的三維數(shù)據(jù)模型中特定的位置采用虛擬的平面封堵燃燒室內(nèi)的氣門閥座面、噴油器孔及火花塞孔，并與發(fā)動(dòng)機(jī)氣缸蓋的缸體結(jié)合面形成封閉的空間，并計(jì)算封閉空間的體積；

(3)計(jì)算氣門虛擬封堵平面與實(shí)際氣門封堵的體積差、噴油器虛擬封堵平面與實(shí)際噴油器封堵的體積差以及火花塞虛擬封堵平面與實(shí)際火花塞封堵的體積差，將計(jì)算得到的各體積差作為計(jì)算得到的封閉空間體積的補(bǔ)償值，生成燃燒室容積測量值；

(4)計(jì)算燃燒室容積測量值與燃燒室容積目標(biāo)值的差值，并根據(jù)差值計(jì)算發(fā)動(dòng)機(jī)氣缸蓋的缸體結(jié)合面需要精銑的余量，以由得到的需要精銑的余量進(jìn)行發(fā)動(dòng)機(jī)氣缸蓋的缸體結(jié)合面精加工。

在一些可選的實(shí)施方案中，步驟(1)包括：

把未安裝發(fā)動(dòng)機(jī)氣缸蓋附件的待精加工缸體結(jié)合面的發(fā)動(dòng)機(jī)氣缸蓋放入光學(xué)掃描設(shè)備中，采用發(fā)動(dòng)機(jī)氣缸蓋蓋罩定位銷孔進(jìn)行定位，在定位夾緊后，發(fā)動(dòng)機(jī)氣缸蓋燃燒室面對(duì)準(zhǔn)光學(xué)掃描探頭；

控制光學(xué)掃描探頭移動(dòng)到發(fā)動(dòng)機(jī)氣缸蓋燃燒室容積上方目標(biāo)位置，使用光學(xué)掃描探頭掃描發(fā)動(dòng)機(jī)氣缸蓋燃燒室，并生成三維數(shù)據(jù)模型。