調(diào)整發(fā)動機的燃燒室的容積的方法
【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001 ] 本發(fā)明涉及調(diào)整發(fā)動機的燃燒室的容積的方法。
【背景技術(shù)】
[0002]汽車發(fā)動機中的燃燒室的容積大大影響了燃料的燃燒特性和發(fā)動機的性能。因此，必須使燃燒室的容積落入預定范圍內(nèi)。更具體地，測量構(gòu)成燃燒室的部分的汽缸蓋的凹部的容積，根據(jù)測量結(jié)果對汽缸體的配合面或凹部進行加工。通過這個加工過程，可調(diào)整燃燒室的容積。
[0003]作為得到汽缸蓋凹部的容積的傳統(tǒng)方法，經(jīng)常使用的是用粘土等填充鑄造汽缸蓋的閥孔、將煤油傾注到汽缸蓋的凹部中并且用煤油體積得到凹部容積的方法。然而，這種方法是低效的，因為有人工的干預。
[0004]日本專利特許公開N0.2011-256730公開了以下的技術(shù):當通過鑄造形成汽缸蓋時，在汽缸蓋的凹部頂部設(shè)置平坦的基準面，并且測量配合面和基準面之間的距離來決定切削量。
[0005]然而，以上文獻中描述的方法只測量基準面的一點和配合面之間的距離，所以精度不那么高。

【發(fā)明內(nèi)容】

[0006]本發(fā)明是在考慮到上述問題的情況下做出的，能夠解決相關(guān)技術(shù)的問題。
[0007]本發(fā)明的一個方面提供了一種調(diào)整發(fā)動機的燃燒室的容積的方法，該方法包括:
[0008]制備通過鑄造形成的汽缸蓋，
[0009]所述汽缸蓋包括構(gòu)成所述發(fā)動機的所述燃燒室的部分的凹部和用于汽缸體的配合面，
[0010]所述配合面被形成為相對于被設(shè)計成具有目標燃燒室容積的、所述汽缸蓋的三維形狀數(shù)據(jù)具有切削余量，
[0011]所述調(diào)整方法還包括:
[0012]通過使用位移計測量所述凹部的表面的多個部分和所述配合面的多個部分；
[0013]計算在相對于所述凹部的多個測量值適配基于所述三維形狀數(shù)據(jù)的所述凹部的表面的設(shè)計形狀的狀態(tài)下所述配合面的各個測量值和基于所述三維形狀數(shù)據(jù)的所述配合面的設(shè)計形狀之間的差別；
[0014]基于計算出的差別決定切削量并且按決定的所述切削量切削所述配合面。
[0015]本發(fā)明的另一個方面提供了一種調(diào)整發(fā)動機的燃燒室的容積的方法，該方法包括:
[0016]制備通過鑄造形成的汽缸蓋，
[0017]所述汽缸蓋包括構(gòu)成所述發(fā)動機的所述燃燒室的部分的凹部和用于汽缸體的配合面，
[0018]所述配合面被形成為相對于被設(shè)計成具有目標燃燒室容積的、所述汽缸蓋的三維形狀數(shù)據(jù)具有切削余量，
[0019]所述調(diào)整方法還包括:
[0020]通過使用位移計測量所述凹部的表面的多個部分和所述配合面的多個部分；
[0021]計算在相對于所述配合面的多個測量值適配基于所述三維形狀數(shù)據(jù)的所述配合面的設(shè)計形狀的狀態(tài)下所述凹部的各個測量值和基于所述三維形狀數(shù)據(jù)的所述凹部的表面的設(shè)計形狀之間的差別；
[0022]基于計算出的差別決定切削量并且按決定的所述切削量切削所述配合面。
【附圖說明】
[0023]圖1是示意性示出根據(jù)本發(fā)明的第一實施方式的包括位移計的機床示例的立體圖；
[0024]圖2是示出根據(jù)本發(fā)明的第一實施方式的機床中的關(guān)于表面形狀測量的部分的功能布置的框圖；
[0025]圖3是示意性示出根據(jù)本發(fā)明的第一實施方式的激光位移計的布置的視圖；
[0026]圖4是示出根據(jù)本發(fā)明的第一實施方式的用作使用機床的加工目標的汽缸蓋的外觀的平面圖；
[0027]圖5是沿著圖4中的V-V切線截取的剖視圖；
[0028]圖6是沿著圖4中的V1-VI切線截取的部分剖視圖；
[0029]圖7A至圖7C是用于說明根據(jù)本發(fā)明的第一實施方式的決定汽缸蓋的配合面的切削量和切削方向的方法的剖視圖；
[0030]圖8是示出根據(jù)本發(fā)明的第一實施方式的調(diào)整發(fā)動機的燃燒室的容積的過程的流程圖；
[0031]圖9A至圖9C是用于說明根據(jù)本發(fā)明的第二實施方式的決定汽缸蓋的配合面的切削量和切削方向的方法的剖視圖；
[0032]圖10是示出根據(jù)本發(fā)明的第二實施方式的調(diào)整發(fā)動機的燃燒室的容積的過程的流程圖；
[0033]圖1lA和圖1lB是用于說明線激光位移計的測量原理的視圖；
[0034]圖12是用于說明線激光位移計對汽缸蓋的配合面進行測量的部分的視圖；
[0035]圖13是用于說明計算各凹部的容積的方法的視圖；
[0036]圖14是示出根據(jù)本發(fā)明的第三實施方式的調(diào)整發(fā)動機的燃燒室的容積的過程的流程圖。
【具體實施方式】
[0037]現(xiàn)在，將參照附圖詳細描述本發(fā)明的優(yōu)選實施方式。應該注意，這些實施方式中闡述的組件的相對布置、數(shù)值表達和數(shù)值沒有限制本發(fā)明的范圍，除非它被另外具體闡述。
[0038](第一實施方式)
[0039][包括激光位移計的機床的布置示例]
[0040]圖1是示意性示出本發(fā)明的第一實施方式中使用的包括位移計的機床示例的立體圖。以下將說明機床是垂直加工中心的情況，但機床可以是諸如水平加工中心的另一種類型。另外，使用激光的非接觸式位移計將被作為位移計的例證，但位移計可以是接觸型。
[0041]參照圖1，機床I包括加工裝置10、NC (數(shù)字控制)裝置24、ATC(自動工具交換裝置)28和計算機150。
[0042]加工裝置10包括機架12、設(shè)置在機架12上的立柱14、包括主軸22的主軸頭20、包括工作臺18的座架16。
[0043]立柱14設(shè)置在機架12上，并且包括可在垂直方向(Z軸方向)上移動的后撐40。B軸旋轉(zhuǎn)機構(gòu)36和A軸旋轉(zhuǎn)機構(gòu)38附接于后撐40。
[0044]主軸頭20借助后撐40、B軸旋轉(zhuǎn)機構(gòu)36和A軸旋轉(zhuǎn)機構(gòu)38被支承于立柱14的前表面，可在垂直方向(Z軸方向)上移動，可被驅(qū)動以繞著A軸和B軸旋轉(zhuǎn)。工具(未示出)或測量頭42可拆卸地附接于主軸22的遠端。主軸22由主軸頭20支承，使得它可繞著中軸線(Z軸方向)旋轉(zhuǎn)。
[0045]測量頭42并入激光位移計100、激光位移計的控制電路和驅(qū)動電池、用于執(zhí)行無線通信的通信裝置。
[0046]座架16布置在機架12上并且可在前后水平方向(Y軸方向)上移動。工作臺18布置在座架16上。工作臺18可在左右水平方向(X軸方向)上移動。工件2 (更具體地，汽缸蓋)被放置在工作臺18上。
[0047]加工裝置10是五軸加工中心，將測量頭42和工件2在X軸、Y軸和Z軸的三個正交軸方向上相對地線性移動，并且具有A旋轉(zhuǎn)軸和B旋轉(zhuǎn)軸。注意的是，三個正交軸和旋轉(zhuǎn)軸的布置可不同于圖1中的布置。例如，三個正交軸的驅(qū)動機構(gòu)可布置在主軸頭20側(cè)，A軸和C軸的旋轉(zhuǎn)機構(gòu)可布置在工作臺側(cè)。
[0048]NC裝置24控制加工裝置10的整體操作，包括沿著以上提到的三個正交軸和兩個旋轉(zhuǎn)軸進行控制。ATC 28自動地將工具和測量頭42從主軸22交換。NC裝置24控制ATC28。
[0049]圖2是示出圖1的機床中的關(guān)于表面形狀測量的部分的功能布置的框圖。圖2示出布置在加工裝置10中的Z軸饋送機構(gòu)34、Y軸饋送機構(gòu)32、X軸饋送機構(gòu)30、A軸旋轉(zhuǎn)機構(gòu)38和B軸旋轉(zhuǎn)機構(gòu)36。
[0050]參照圖1和圖2，Z軸饋送機構(gòu)34驅(qū)動由立柱14支承的主軸頭20并且將它在Z軸方向上移動。Y軸饋送機構(gòu)32驅(qū)動布置在機架12上的座架16并且將它在Y軸方向上移動。X軸饋送機構(gòu)30驅(qū)動放置在座架16上并且支承工件2的工作臺18，將工作臺18在X軸方向上移動。NC裝置24控制Z軸饋送機構(gòu)34、Y軸饋送機構(gòu)32、X軸饋送機構(gòu)30、A軸旋轉(zhuǎn)機構(gòu)38和B軸旋轉(zhuǎn)機構(gòu)36。
[0051]計算機150包括處理器152、存儲器154和用于與測量頭42執(zhí)行無線通信的通信裝置170。處理器152通過執(zhí)行存儲器154中存儲的程序，用作參照圖4描述的測量控制器156和數(shù)據(jù)處理器158。
[0052]測量控制器156與NC裝置24協(xié)作地接連地改變測量頭42和工件2之間的相對位置關(guān)系，沿著工件2的表面掃描激光束116。在掃描激光束116期間，測量控制器156從測量頭42獲取在激光束116的掃描方向上的多個測量點處的高度方向(Z軸方向)上的位移數(shù)據(jù)作為工件2的表面形狀數(shù)據(jù)。明確的過程如下。
[0053]首先，在測量控制器156的控制下，NC裝置24驅(qū)動X軸饋送機構(gòu)30和Y軸饋送機構(gòu)32中的任一個或X軸饋送機構(gòu)30、Y軸饋送機構(gòu)32和Z軸饋送機構(gòu)34之中的至少兩個軸。因此，NC裝置24接連地改變測量頭42和工件2之間的相對位置關(guān)系。
[005