連桿加工工藝

1、連桿加工工藝連桿加工工藝C418 劉長(zhǎng)民 李 歡 苗海法 張海玉 高旭威 郭延飛連桿加工工藝設(shè)計(jì)應(yīng)考慮的問(wèn)題連桿加工工藝設(shè)計(jì)應(yīng)考慮的問(wèn)題n工序安排工序安排n連桿加工工序安排應(yīng)注意兩個(gè)影響精度的因素：（1）連桿的剛度比較低，在外力作用下容易變形；（2）連桿是模鍛件，孔的加工余量大，切削時(shí)會(huì)產(chǎn)生較大的殘余內(nèi)應(yīng)力。因此在連桿加工工藝中，各主要表面的粗精加工工序一定要分開(kāi)。定位基準(zhǔn)定位基準(zhǔn)n定位基準(zhǔn)定位基準(zhǔn)n精基準(zhǔn)：以桿身對(duì)稱面定位，便于保證對(duì)稱度的要求，而且采用雙面銑，可使部分切削力抵消。n統(tǒng)一精基準(zhǔn)：以大小頭端面，小頭孔、大頭孔一側(cè)面定位。因?yàn)槎嗣娴拿娣e大，定位穩(wěn)定可靠；用小頭孔定位可直接控制大小

2、頭孔的中心距。夾具使用 n應(yīng)具備適應(yīng)“一面一孔一凸臺(tái)”的統(tǒng)一精基準(zhǔn)。而大小頭定位銷(xiāo)是一次裝夾中鏜出，故須考慮“自為基準(zhǔn)”情況，這時(shí)小頭定位銷(xiāo)應(yīng)做成活動(dòng)的，當(dāng)連桿定位裝夾后，再抽出定位銷(xiāo)進(jìn)行加工。n保證螺栓孔與螺栓端面的垂直度。為此，精銑端面時(shí)，夾具可考慮重復(fù)定位情況，如采用夾具限制7個(gè)自由度（其是長(zhǎng)圓柱銷(xiāo)限制4個(gè)，長(zhǎng)菱形銷(xiāo)限制2個(gè)）。長(zhǎng)銷(xiāo)定位目的就在于保證垂直度。但由于重復(fù)定位裝御有困難，因此要求夾具制造精度較高，且采取一定措施，一方面長(zhǎng)圓柱銷(xiāo)削去一邊，另一方面設(shè)計(jì)頂出工件的裝置。連桿結(jié)構(gòu)特點(diǎn)1、在發(fā)動(dòng)機(jī)中承受急劇的載荷變化。2、受力大，應(yīng)有較好的度剛度和強(qiáng)度， 較輕的質(zhì)量。3、連桿的加工精度

3、將直接影響柴油機(jī)的性能，工藝的選擇又是直接影響精度的主要因素 反映連桿精度的主要參數(shù)（1）連桿大端中心面和小端中心面相對(duì)連桿桿身中心面的對(duì)稱度對(duì)稱度；（2）連桿大、小頭孔中心距尺寸精度中心距尺寸精度；（3）連桿大、小頭孔平行度；平行度；（4）連桿大、小頭孔尺寸精度、形狀精度；尺寸精度、形狀精度；（5）連桿大頭螺栓孔與接合面的垂直度。垂直度。連桿主要技術(shù)要求大、小頭孔的尺寸精度、形狀精度 n為了使大頭孔與軸瓦及曲軸、小頭孔與活塞銷(xiāo)能密切配合，減少?zèng)_擊的不良影響和便于傳熱。大頭孔公差等級(jí)為IT6，表面粗糙度Ra應(yīng)不大于0.4m；大頭孔的圓柱度公差為0.012 mm，小頭孔公差等級(jí)為IT8，表面粗糙

4、度Ra應(yīng)不大于3.2m。小頭壓襯套的底孔的圓柱度公差為0.0025 mm，素線平行度公差為0.04/100 mm。大、小頭孔軸心線在兩個(gè)互相垂直方向的平行度 n兩孔軸心線在連桿軸線方向的平行度誤差會(huì)使活塞在汽缸中傾斜，從而造成汽缸壁磨損不均勻，同時(shí)使曲軸的連桿軸頸產(chǎn)生邊緣磨損，所以兩孔軸心線在連桿軸線方向的平行度公差較??；而兩孔軸心線在垂直于連桿軸線方向的平行度誤差對(duì)不均勻磨損影響較小，因而其公差值較大。兩孔軸心線在連桿的軸線方向的平行度在100 mm長(zhǎng)度上公差為0.04 mm；在垂直與連桿軸心線方向的平行度在100 mm長(zhǎng)度上公差為0.06 mm。 大、小頭孔中心距 n大小頭孔的中心距影響到

5、汽缸的壓縮比，即影響到發(fā)動(dòng)機(jī)的效率，所以規(guī)定了比較高的要求：1900.05 mm。主要技術(shù)要求 大、小頭孔兩端面的技術(shù)要求 n連桿大、小頭孔兩端面間距離的基本尺寸相同，但從技術(shù)要求是不同的，大頭兩端面的尺寸公差等級(jí)為IT9，表面粗糙度Ra不大于0.8m, 小頭兩端面的尺寸公差等級(jí)為IT12，表面粗糙度Ra不大于6.3m。這是因?yàn)檫B桿大頭兩端面與曲軸連桿軸頸兩軸肩端面間有配合要求，而連桿小頭兩端面與活塞銷(xiāo)孔座內(nèi)檔之間沒(méi)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(lái)許多方便。 螺栓孔的技術(shù)要求螺栓孔的技術(shù)要求n在前面已經(jīng)說(shuō)過(guò)，連桿在工作過(guò)程中

6、受到急劇的動(dòng)載荷的作用。這一動(dòng)載荷又傳遞到連桿體和連桿蓋的兩個(gè)螺栓及螺母上。因此除了對(duì)螺栓及螺母要提出高的技術(shù)要求外，對(duì)于安裝這兩個(gè)動(dòng)力螺栓孔及端面也提出了一定的要求。規(guī)定：螺栓孔按IT8級(jí)公差等級(jí)和表面粗糙度Ra應(yīng)不大于6.3m加工；兩螺栓孔在大頭孔剖分面的對(duì)稱度公差為0.25 mm。有關(guān)結(jié)合面的技術(shù)要求 n在連桿受動(dòng)載荷時(shí)，接合面的歪斜使連桿蓋及連桿體沿著剖分面產(chǎn)生相對(duì)錯(cuò)位，影響到曲軸的連桿軸頸和軸瓦結(jié)合不良，從而產(chǎn)生不均勻磨損。結(jié)合面的平行度將影響到連桿體、連桿蓋和墊片貼合的緊密程度，因而也影響到螺栓的受力情況和曲軸、軸瓦的磨損。對(duì)于本連桿，要求結(jié)合面的平面度的公差為0.025 mm。連

7、桿的材料和毛坯 n連桿在工作中承受多向交變載荷的作用，要求具有很高的強(qiáng)度。因此，連桿材料一般采用高強(qiáng)度碳鋼和合金鋼；如45鋼、55鋼、40Cr、40CrMnB等。近年來(lái)也有采用球墨鑄鐵的，粉末冶金零件的尺寸精度高，材料損耗少，成本低。隨著粉末冶金鍛造工藝的出現(xiàn)和應(yīng)用，使粉末冶金件的密度和強(qiáng)度大為提高。因此，采用粉末冶金的辦法制造連桿是一個(gè)很有發(fā)展前途的制造方法。連桿的機(jī)械加工工藝過(guò)程分析 n工藝過(guò)程的安排 n（1）兩端面：粗銑、精銑、粗磨、精磨n（2）小頭孔：鉆孔、擴(kuò)孔、鉸孔、精鏜、壓入襯套后再精鏜n（3）大頭孔：擴(kuò)孔、粗鏜、半精鏜、精鏜、金剛鏜、珩磨定位基準(zhǔn)的選擇 n在連桿機(jī)械加工工藝過(guò)程中

8、，大部分工序選用連桿的一個(gè)指定的端面和小頭孔作為主要基面，并用大頭處指定一側(cè)的外表面作為另一基面。這是由于：端面的面積大，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(lái)，減少了定位誤差。具體的辦法是，如圖（15）所示： 確定各工序的加工余量、計(jì)算工序尺寸及公差 大頭孔各工序尺寸及其公差 小頭孔各工序尺寸及其公差 工藝過(guò)程（1）（2）（3）（4） 連桿的檢驗(yàn)連桿的檢驗(yàn)n連桿在機(jī)械加工中要進(jìn)行中間檢驗(yàn)，加工完畢后要進(jìn)行最終檢驗(yàn)，檢驗(yàn)項(xiàng)目按圖紙上的技術(shù)要求進(jìn)行。n 觀察外表缺陷及目測(cè)表面粗糙度觀察外表缺陷及目測(cè)表面粗糙度n連桿大頭孔圓柱度的檢驗(yàn)連桿大頭孔圓柱度的檢驗(yàn)n用量缸表，在大頭孔內(nèi)分三個(gè)斷面測(cè)量其內(nèi)徑，每個(gè)斷面測(cè)量?jī)蓚€(gè)方向，三個(gè)斷面測(cè)量的最大值與最小值之差的一半即圓柱度。 連桿體、連桿上蓋對(duì)大頭孔中心連桿體、連桿上蓋對(duì)大頭孔中心線的對(duì)稱度的檢驗(yàn)線的對(duì)稱度的檢驗(yàn)n采用圖（16）所示專用檢具（用一平尺安裝上百分表）。用結(jié)合面為定位基準(zhǔn)分別測(cè)量連桿體、連桿上蓋兩個(gè)半圓的半徑值，其差為對(duì)稱度誤差。 連桿大小頭孔平行度的檢驗(yàn) n如圖（17）所示,將連桿大小頭孔穿入專用心軸，在平臺(tái)上用等高V形鐵支撐連桿大頭孔心軸，測(cè)