第一章汽車連桿加工工藝 汽車連桿的結(jié)構(gòu)特點..............................................2汽車連桿的主要技術(shù)要求..........................................2 汽車連桿的機械加工工藝過程分析..................................5工藝過程的安排..............................................5定位基準(zhǔn)的選擇..............................................5 2 銑、鉆、鏜.................................................20粗鏜大頭孔.................................................22 鏜小頭孔襯套...............................................25珩磨大頭孔.................................................25汽車連桿的檢驗.................................................25 夾具設(shè)計...................................................27銑剖分面夾具設(shè)計................................................29問題的指出..................................................29 摘要連桿是汽車的主要傳動件之一，本文主要論述了連桿的加工工藝及其夾具設(shè)計。連桿的尺寸精度、形狀精度以及位置精度的要求都很高，而連桿的剛性比較差，容易產(chǎn)生變形。因為連桿是汽車發(fā)動機和壓縮機的主要零件之一，其大頭孔與曲軸連接，小頭孔通過活塞銷與活塞連接，其作用是將活塞的氣體壓力傳送給曲軸，又受曲軸驅(qū)動而帶動活塞壓縮汽缸中的氣體。在夾具設(shè)計方面也要針對連桿結(jié)構(gòu)比較小的特點，設(shè)計時應(yīng)注意夾具體結(jié)構(gòu)尺寸的大小等，因此在安排工藝過程時，就需要把各主要表面的粗精加工工序分開。逐步減少加工余量、切削力及內(nèi)應(yīng)力的作用，并修正加工后的變形，就能最后達(dá)到零件的技術(shù)要求。工藝夾具設(shè)計Abstractdnisveryhigh，andtherigidityoftheconnectingrodispoorer，pronetodeformation.Becauseoftheconnectingrodisoneofthemainpartsofthesanddrivesthepistoncompressedgasinthecylinder.InfixturedesignisetechnicalrequirementsofpartsKeyword:ConnectingrodDeformationProcessingtechnologyignofclampingdevice，把作用于活塞頂面的膨脹動活塞壓縮氣缸中的氣體。連桿包括連桿體下的急劇變化的條件下。連桿大頭孔的體和線運動轉(zhuǎn)換為曲軸的旋轉(zhuǎn)運動機的性能，直接影響精度的主要因素為了使大頭孔與軸瓦及曲軸、小頭孔與活塞銷能密切配合，以減少沖擊不良影響小、大頭孔軸心線在兩個互相垂直方向的平行度兩孔軸心線在連桿平行度誤差會導(dǎo)致氣缸中的活塞傾斜，而氣缸壁引起的不均勻磨損，同時使曲軸連桿軸頸產(chǎn)生邊緣磨損，所以兩個孔軸心線在軸連桿平行度公差較大小頭孔的中心距影響到汽缸的壓縮比，即影響到發(fā)動機的效率，所以規(guī)定了比大頭孔兩端面的技術(shù)要求連桿大、小頭孔兩端面間距離的基本尺寸相同，但技術(shù)要求是不同的：尺寸公差am要求，而連桿小頭兩端面與活塞銷孔座內(nèi)檔之間沒有配合要求。連桿大頭端面間距離尺寸的公差帶正好落在連桿小頭端面間距離尺寸的公差帶中，這給連桿的加工帶來許有關(guān)結(jié)合面的技術(shù)要求當(dāng)連桿動態(tài)荷載作用下，接合面的歪斜使頭連桿蓋及連桿體沿著剖分面產(chǎn)生相對錯位，使曲軸的連桿軸頸和軸瓦結(jié)合不良，導(dǎo)致不均勻磨損。結(jié)合面的平行度會影響磨損。則連桿結(jié)合面平面度公差是。尺寸精度高，不浪費材料，成本低。隨著粉末冶金鍛造工藝的實現(xiàn)，粉末冶金零件的工業(yè)性能大大提高。因此，采用粉末冶金制造連桿的實踐是一個很有前途的方法。表(1—1)所示：表(1—1)連桿機械加工工藝過程工藝裝備X52KZ3080磨3鉆4銑表(1—1)連桿機械加工工藝過程56789擴(kuò)銑銑磨銑锪鉆擴(kuò)鉸鉗鏜磨鏜鏜鉗鉆孔鏜檢身直面0角鏜影響加工精度的主要因素有兩種:在連桿機械加工工藝過程中，大部分工序選用連桿的一個指定的端面和小頭孔作定位比較穩(wěn)定，用小頭孔定位可直接控制大、小頭孔的中心距。這樣就使各工序中的定位基準(zhǔn)統(tǒng)一起來，減少了定位誤差。圖圖(1-1)連桿的定位方向第一道工序的定位和夾緊方法的選擇，對于整個工藝過程的加工精度常有深遠(yuǎn)的影響。連桿的加工就是如此，在連桿加工工藝路線中，在精加工主要表面開始前，先粗銑兩個端面，其中粗磨端面又是以毛坯端面定位。因此，粗銑就是關(guān)鍵工序。在粗銑中工件如何定位呢一個方法是以毛坯端面定位，在側(cè)面和端部夾緊，粗銑一個端面后，翻身以銑好的面定位，銑另一個毛坯面。確定合理的夾緊方法由于連桿是一個剛性比較差的工件，應(yīng)該非常注意夾緊力的大小，和作用力的方向及著力點的選擇，以避免由于夾緊力的作用而變形，影響加工精度。對于連桿的加工夾具，可以看出設(shè)計者非常注意夾緊力作用方向和著力點的選擇。兩端粗銑夾具的夾緊力方向平行于端面，在夾緊力的作用方向上，大頭端部與小頭端部的剛性高，變度。夾緊力通過工件直接作用在定位元件上，可避免工件產(chǎn)生彎曲或扭轉(zhuǎn)變形。加工頭孔成的砂輪端面磨削。這種方法的生產(chǎn)率較高。精磨在M7130型平面磨床上用砂輪的周汽車連桿小、大頭孔的加工如果因為襯套孔和外圓定位錯誤，則此方法有可能定位襯套精鏜的襯套孔與大頭序中得到修正，以保證孔的形狀精度。加工粗銑螺栓孔端面采用工件翻身的方法，這樣銑夾具沒有活動部分，能保證承受較大的銑削力。精銑時，為了保證螺栓孔的兩個端面與連桿大頭端面垂直，使用兩工位夾具。連桿在夾具的工位上銑完一個螺栓孔的兩端面后，夾具上的定位板帶著工件旋端面。這樣，螺栓孔兩端面與大頭孔端面的垂直度就由汽車連桿體與連桿蓋的銑開工序剖分面的尺寸精度和位置精度由夾具本身的制造精度及對刀精度來保證。為了保并且剖分面與大頭孔端面保證一定的垂直度，除夾具本身要保證精度外，鋸片的安裝精度的影響也很大。如果鋸片的端面圓跳動不超過mm,則銑開的剖分面能達(dá)到圖紙的要求，否則可能超差。但剖分面本身加工。汽車連桿加工工藝設(shè)計應(yīng)考慮的問題安排連桿加工過程應(yīng)注意影響精度的兩個因素:(1)連桿的硬度較低，容易在外力切削力抵消。應(yīng)該適應(yīng)”一個洞一個凸平臺”的統(tǒng)一基準(zhǔn)的本質(zhì)。而大小頭定位銷是一次裝夾中鏜出，故須考慮“自為基準(zhǔn)”情況，小頭定位銷應(yīng)活動在這一時刻，小頭定位銷應(yīng)有困難，因此要求夾具制造精度較高，且采取一定措施，一方面長圓柱銷削去一邊，理正確選擇切削參數(shù)，提高切削效率，保證必要的刀具壽命和經(jīng)濟(jì)性，保證加工的粗加用時切削用量的選擇原則粗加用時，加工精度和表面粗糙度要求不高，毛坯余量較大。因此，粗加工切削用量的選擇，為了提高生產(chǎn)效率，降低加工成本，盡可能保證較高的單位時間金屬切Z≈式中：Z單位用時內(nèi)的金屬切除量(mm3/s)wwp切削速度增加，增大進(jìn)給量和切削深度，可以提高金屬去除率。然而，在這三個因素中，影響刀具耐用度最大的是切削速度，其次是進(jìn)給量，影響最小是切削深度。pp的乘積，以保證金屬切削率高。此外，增大a可使走刀次數(shù)減少，增大f又有利于斷p1)切削的深度的選擇：粗加工時切削深度應(yīng)根據(jù)工件的加工余量和由機床、夾具、刀具和工件組成的工2)進(jìn)給量的選擇：粗加用工時限制進(jìn)給量提高的因素主要是切削力。因此，進(jìn)給量應(yīng)根據(jù)工藝系統(tǒng)的剛性和強度來確定。選擇進(jìn)給量時應(yīng)考慮到機床進(jìn)給機構(gòu)的強度、刀桿尺寸、刀片厚度、工件的直徑和長度等。在工藝系統(tǒng)的剛性和強度好的情況下，可選用大一些的進(jìn)給量；在剛性和強度較差的情況下，應(yīng)適當(dāng)減小進(jìn)給量。3)切削的速度的選擇：粗加工，切削速度主要受刀具耐用度和機床功率的限制。切削深度、進(jìn)給量和切削速度三者決定了切削功率，在確定切削速度時必須考慮到機床的許用功率。如超過精加用時切削用量的選擇原則精加工時加工精度和表面質(zhì)量要求較高，加工余量要小且均勻。因此，選擇精加工的切削用量時應(yīng)先考慮如何保證加工質(zhì)量，并在此基礎(chǔ)上盡量提高生產(chǎn)效率。1)切削的深度的選擇：精加工時的切削深度應(yīng)根據(jù)粗加工留下的余量確定。通常希望精加工余量不要留得太大，否則，當(dāng)吃刀深度較大時，切削力增加較顯著，影響加工質(zhì)量2)進(jìn)給量的選擇：于斷屑，但殘留面積高度增大，切削力上升，表面質(zhì)量下降。3)切削的速度的選擇：由此可見，精加工時選用較小的吃刀深度a和進(jìn)給量f，并在保證合理刀具耐用p確定加工余量(由《機械加工工藝手冊》第一卷表—25表—26表—27)(1)平面加工的工序余量(mm)表(2—1)連桿加工過程40(+0.320)0000)0)00=50mm(2)連桿鑄造出來的總的厚度為H=38+50=430mm1)、大頭孔各工序尺寸及其的公差、表(2—2)大頭孔各工序尺寸及其的公差H(0.046)工序經(jīng)濟(jì)精度工序尺寸0H8(+0.046)00H0H012264H062H005表(2—3)小頭孔各工序尺寸及其的公差最小極限尺寸最小極限尺寸表面粗糙度00000H9(+0.052)000920鉸擴(kuò)鉆00maximaximini=1i=m+1=mmA=mAA0miniminimaxi=1i=m+1=mm0AA0iii=1i=m+10iii=1i=mi=10A2圖(2-1)00T=ESAEIA0000A=AA3000.3001AA200maximaximini=1i=m+1==mmA=mAA0miniminimaxi=1i=m+1=mm00iii=1i=m+10iii=1i=m+1T=ESAEIA0000A=AA0A=8(+0.35)m0.20fep銑削的用時為：按表—101a(da)+=50mm2j=a頭平面p=磨削得用時為：按表—11基本的用時tzbk/nfr0z=×1)/(100×8×=minap鉆削用時為：按表—712輔助用時tmina=qpmr削用時為：按表—7Lmm0=輔助用時tmina=p按表—7頭兩側(cè)面afmm/r=p=銑削用時為：按表—101eeLmm2=apLL基本的用時:L=3mm1按表—72=tl=40+3+31=0.23(min)jfn0.50400l=Dd(ctgk+1~2)12rl=2~42epamm/rf=L=d2(d2ap)2=17mmpppp-=ppjM=a切削的寬度amm銑刀的齒數(shù)Z=8e=pf1ee按表—102aamm/rf=pe銑削用時為：按表—1012tLfmz++/×60×8)=minj==apnL=28mmLmmsepf1Lmm2=aepf1ee2=基本的用時t=L/fmz=(28+19+3)/(150×24)=minjap(zb=k=1z=8)銑、磨連桿蓋結(jié)合面(1)粗銑連桿上蓋結(jié)合面則選用銑床X62W由《機械制造工藝設(shè)計手冊》表—74(84)可得銑刀的直徑D=75mm切削的速度V=m/sa=mm/rfa=mm/rfemin則實際切削的速度V=60=m/s銑削用時為：按表—10L=38mm212ja切削的寬度amm銑刀的齒數(shù)Z=8進(jìn)給量f=mm/re=12=jaef銑削用時為：按表—1012jepa=mm/rf12tLfmz(100×24)=minjapnj、鏜epf12ja(2)、從連桿上方鉆、擴(kuò)、鉸螺栓孔L=34mmL=mm1p按表—72aqp按表—71c)鉸螺栓孔ap12j30jp按表—7 (+)/750×=min大頭孔p12j7a30jp按表—7 (+)/750×=minp按表—7基本的用時t=lbzk/1000vffzjbar0(1)由《機械制造工藝設(shè)計手冊》表—66可得p按表—312(2)由《機械制造工藝設(shè)計手冊》表—66可得p按表—312tLifn+5)/×2000)=minj39p按表—3121j由《機械制造工藝設(shè)計手冊》表—38(41)可得p按表—71jp按表—7基本的用時tj=L/fn=(+)/750×=min鏜小頭孔襯套L=38mmL=mm1p按表—3L=5mm2j頭孔p按表—3j=(2×38×2)/=min連桿在機械加工中要進(jìn)行中間檢驗，加工完畢后要進(jìn)行最終檢驗，檢驗項目按圖觀察外表缺陷及目測表面粗糙度汽車連桿大頭孔圓柱度的檢驗量缸表，測量內(nèi)徑大頭孔分三個部分，每個部分測量兩個方向，三個截面測量之圖(2-2)連桿體對大頭孔中心線對稱度的檢驗采用圖(1－2)專用檢具。用結(jié)合面為定位基準(zhǔn)分別測量連桿體、連桿上蓋兩個汽車連桿大小頭孔平行度的檢驗軸，測量孔表面的軸兩端的最高位置差異，一半是并行的程度的差異。圖(2—3)大小頭孔平行度的檢驗圖做專項檢查軸垂直度，測試芯棒直徑公差，三維部分，配以不同的螺絲的公差，檢查接觸面積，一般超過90%為合格，或觸檢測，一半的厚度測厚儀的垂直度公差值。零件圖表明，粗加工大孔，之前的兩個平面連桿，雙方一直在處理和大孔，和表定位銷和定位基準(zhǔn)、定位銷限制2自由度，基面限制工件的三個自由度，大孔工件的橫向限制一個自由度，完整的取向。)夾緊方案因為相對較小的零件加工，夾具夾緊力和軸向力在同一方向加工零件時，為了方便裝卸工件，使用手動式滑柱坐標(biāo)。處理大孔洞，沿Z方向的位移自由度可能沒有限圖(3-1)擴(kuò)大頭孔夾具體圖切削力及夾緊力的計算由于本工序主要是粗加工大頭孔，所以只對夾具的定位穩(wěn)定性進(jìn)行計算，及夾緊由(《機械加工工藝手冊》李洪主編)表00=90526N安