DE1223273B

DE1223273B - Device for machining the bore of a machine part that is subject to thermal expansion

Info

Publication number: DE1223273B
Application number: DEK45724A
Authority: DE
Inventors: Dr-Ing Herbert Haas
Original assignee: Kloeckner Humboldt Deutz AG
Current assignee: Kloeckner Humboldt Deutz AG
Priority date: 1962-01-20
Filing date: 1962-01-20
Publication date: 1966-08-18

Description

Vorrichtung zur Bearbeitung der Bohrung eines Maschinenteiles, der Wärmedehnung unterworfen ist Die Erfindung betrifft eine Vorrichtung zur Beubeitung der Bohrung eines Maschinenteiles, der =nährend des Betriebes der Maschine eine gegenüber -,einer Umgebung höhere Temperatur 'annimmt und infolgedessen Wärmedehnungen unterworfen ist, die sich auf eine Verformung der Bohrung auswirken.Device for machining the bore of a machine part, the The invention relates to a device for expansion the drilling of a machine part, which = during the operation of the machine a compared to - "a higher temperature environment" and, as a result, thermal expansion is subject to a deformation of the hole.

Zu Maschinenteilen der vorstehend näher beschrie-)enen Art gehören vornehmlich Arbeitszylinder für Hubkolbenbrennkraftmaschinen. Der Arbeitszylinder einer Hubkolbenbrennkraftmaschine erwärmt sich während des Betriebes über seine Länge sehr unterschiedlich. In der Nähe des Zylinderkopfes wird er am wärmsten. Die Erwärmung nimmt in Richtung auf das Kurbelgehäuse zu ab.Machine parts of the type described in more detail above include mainly working cylinders for reciprocating internal combustion engines. The working cylinder a reciprocating internal combustion engine heats up during operation over its Length very different. It gets warmest near the cylinder head. The heating decreases in the direction of the crankcase.

Die unterschiedliche Erwärmung des Arbeitszylinders einer Hubkolbenbrennkraftmaschine hat zur Folge, daß seine Bohrung im warmen Zustand andere Abmessungen hat als im kalten Zustand. Man hat daher seit längerem das Bestreben, Sorge dafür zu tragen, daß die Bohrung des Arbeitszylinders im warmen Zustand desselben möglichst genau zylindrisch ist. Um dies zu erreichen, wurde die Bearbeitung der Bohrung im kalten Zustand des Arbeitszylinders über seine Länge gesehen nach einer bestimmten Kurve vorgenommen. Hierzu sind Vorrichtungen bekannt, die mit einer mechanischen Lenkung des Arbeitswerkzeuges zur Bearbeitung des Zylinders ausgerüstet sind. Diese Vorrichtungen sind aufwendig. Sie haben eine Vielzahl von Teilen, wodurch sehr leicht die Möglichkeit gegeben ist, daß die Vorrichtung ungenau arbeitet.The different heating of the working cylinder of a reciprocating internal combustion engine has the consequence that its hole has different dimensions in the warm state than in the cold condition. For a long time, one has therefore endeavored to ensure that that the bore of the working cylinder in the warm state of the same as exactly as possible is cylindrical. To achieve this, the bore was machined in the cold Condition of the working cylinder, viewed along its length, following a certain curve performed. For this purpose devices are known which have mechanical steering of the working tool are equipped for machining the cylinder. These devices are expensive. They have a multitude of parts, which makes it very easy to do it is given that the device works imprecisely.

Es ist auch bekannt, Werkstücke während der Bearbeitung durch lokale Erwärmung zu verformen, damit die bearbeiteten Flächen nach der im Anschluß an die Bearbeitung erfolgenden Abkühlung auf eine gleichmäßige Werkstücktemperatur, die gewünschte Form annehmen.It is also known to workpieces while machining by local To deform heating, so that the machined surfaces after the subsequent to the Machining takes place cooling to a uniform workpiece temperature, the take the desired shape.

Dieser an sich bekannte Effekt der lokalen thermischen Verformung eines Werkstückes während der Bearbeitung wird bei der erfindungsgemäßen Vorrichtung ausgenutzt, um hülsenförmige Werkstücke, die während des Betriebes größeren lokalen Temperaturunterschieden unterworfen sind, so zu bearbeiten, daß sie später unter betriebsmäßigen Temperaturverhältnissen die gewünschte Gestalt annehmen.This known effect of local thermal deformation a workpiece during machining is in the device according to the invention exploited to produce sleeve-shaped workpieces that are larger local during operation Temperature differences are subject to processing so that they are later under take the desired shape under operational temperature conditions.

Die Erfindung betrifft eine Vorrichtung, mit der auf einfache Weise eine genaue Bearbeitung der Bohrung des Arbeitszylinders einer Hubkolbenbrennkraftmaschine, aber auch von Bohrungen anderer Maschinenteile, die während des Betriebes eine gegenüber ihrer Umgebung höhere Temperatur annehmen, möglich ist. Dies wird erreicht durch eine an sich be- durch die Rohre geführt, die bei 31 ins Freie abbläst. Das Ende der Induktionsspule mündet bei 31 ins Freie und ist an diesem Ende an Masse gelegt. In A b b. 2 ist wiederum 7 die Schleifspindel, 10 ist die Schleifscheibe und 9 ist die Schleifwelle für die Schleifscheibe 10. 33 ist der Ständer der Schleifbank.The invention relates to a device with which, in a simple manner, precise machining of the bore of the working cylinder of a reciprocating internal combustion engine, but also of bores in other machine parts that assume a higher temperature than their surroundings during operation, is possible. This is achieved by a passed through the pipes, which blows into the open at 31. The end of the induction coil opens into the open at 31 and is connected to ground at this end. In A b b. 2 is again 7 the grinding spindle, 10 is the grinding wheel and 9 is the grinding shaft for the grinding wheel 10. 33 is the stand of the grinding bench.

Die A b b. 3 zeigt noch, daß die Zylinderbüchse 1 auch durch eine Wärmequelle von innen her beheizt werden kann, und zwar dadurch, daß die Wärmequelle mit der Halterung des Werkzeuges zur Bearbeitung der Bohrung des Zylinders verbunden ist. Nach A b b. 3 ist die Vorrichtung zur Aufnahme der Zylinderbüchse auf der Schleifbank genau die gleiche, wie die in A b b. 1 dargestellte Vorrichtung. In A b b. 3 fehlt lediglich die Induktionsspule, welche die Zylinderbüchse 1 umgibt. An ihrer Stelle ist die Schleifspindel 7 von einem elektrischen Heizdraht 32 umgeben, der gegen die Schleifspindel ? unter Zwischenschaltung eines keramischen Körpers isoliert ist. Der Heizdraht 32 ist in einem solchen Abstand von der Stirnfläche 8 der Schleifspindel 7 angeordnet, daß der Heizdraht 32 bei vollständig in die Zylinderbüchse 1 eingesenkter Schleifspindel 7 dem zylinderkopfseitigen Ende der Zylinderbüchse 1 gegenüberliegt. Vorwiegend an diesem Ende wird also die Zylinderbüchse 1 durch den Heizdraht 32 erwärmt.The A b b. 3 still shows that the cylinder liner 1 also by a Heat source can be heated from the inside, in that the heat source connected to the holder of the tool for machining the bore of the cylinder is. According to A b b. 3 is the device for holding the cylinder liner on the grinding bench exactly the same as the one in A b b. 1 shown device. In A b b. 3 is missing only the induction coil which surrounds the cylinder liner 1. In their place the grinding spindle 7 is surrounded by an electrical heating wire 32, which against the grinding spindle? insulated with the interposition of a ceramic body is. The heating wire 32 is at such a distance from the end face 8 of the grinding spindle 7 arranged that the heating wire 32 is completely sunk into the cylinder liner 1 Grinding spindle 7 is opposite the end of the cylinder liner 1 on the cylinder head side. The cylinder liner 1 is therefore predominantly at this end through the heating wire 32 warmed up.

Die Bearbeitung der Bohrung der Zylinderbüchse 1 erfolgt nach A b b. 3 zweckmäßig so, daß die Schleifspindel n zunächst ganz eingesenkt wird. Nachdem sich die Zylinderbüchse genügend erwärmt hat, wird sie durch die Schleifscheibe 10 von unten nach oben zu ausgeschliffen.The machining of the bore of the cylinder liner 1 takes place according to A b b. 3 expediently so that the grinding spindle n is first fully sunk. After this the cylinder liner has warmed up sufficiently, it is removed by the grinding wheel 10 ground from bottom to top.

Claims

Claims: 1. Device for machining the bore of a Working cylinder for reciprocating internal combustion engines, which during operation of the Machine assumes a higher temperature than its surroundings and as a result Is subject to thermal expansions which affect the deformation of the bore, g e k e n n -z e i c h n e t d u r c h an electrical induction coil known per se for heating the bushing before and / or during the machining of the bore.

2. Device according to claim 1, characterized in that the electrical induction coil Cylinder liner as seen over its length completely or partially surrounds and one over the length of the cylinder liner, seen different degrees of heating effect on the cylinder liner exercises.

3. Device according to claims 1 and 2, characterized in that the electrical induction coil or parts thereof are placed on jaws that movable in the radial direction with respect to the longitudinal center axis of the cylinder liner are.

4. Apparatus according to claim 3 for heating a cylinder liner for reciprocating internal combustion engines with outer cooling fins, characterized in that the jaws on their inside are covered with heat conducting ribs, which when the jaws are pushed together, in the spaces between the cooling fins of the cylinder liner protrude and themselves if necessary, place on the cooling fins.

5. Apparatus according to claim 1, characterized characterized in that the cylinder is heated from the inside by the heat source, and this is connected to the holder of the tool for machining the hole.

6. Apparatus according to claim 5, characterized in that the drilling or grinding spindle is surrounded on the outside by an electrical heat source, which when the spindle is sunk opposite the end of the cylinder liner on the cylinder head side.

7. Device according to claims 1 to 6, characterized in that the cylinder liner or Heat sensors are attached to a machine part to monitor the temperature rise. Considered publications: German Auslegeschriften Nos. 1031088, 1072138.