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1、項目十二 連桿零件加工工藝規(guī)程制訂 主講人：周歡偉主講人：周歡偉2012年年2月月項目十二 連桿零件加工工藝規(guī)程制訂 n主要內容主要內容任務一 連桿類零件的特點 任務二 加工細長軸的特點 n重點重點五軸數控技術的關鍵點先進加工的要點n授課計劃授課計劃授課時數4學時， 累計4學時學習情境1：套筒類零件的功用和結構特點n1分析連桿的結構和技術要求分析連桿的結構和技術要求（1）結構連桿是較細長的變截面非圓形桿件，其桿身截面從大頭到小頭逐步變小，以適應在工作中承受的急劇變化的動載荷。連桿是由連桿大頭、桿身和連桿小頭三部分組成，連桿大頭是分開的，一半與桿身為一體，一半為連桿蓋，連桿蓋用螺栓和螺母與曲軸主
2、軸頸裝配在一起。為了減少磨損和磨損后便于修理，在連桿小頭孔中壓人青銅材套，大頭孔中裝有薄壁金屬軸瓦。為方便加工連桿，可以在連桿的大頭側面或小頭側面設置工藝凸臺或工藝側面。（2）連桿的主要技術要求技術要求項目具體要求或數值滿足的主要性能大、小頭孔精度尺寸公差IT6級，圓度、柱度0.0040.006保證與軸瓦的良好配合兩孔中心距0.030.05氣缸的壓縮比兩孔軸線在同一個平面內在連桿軸線平面內：0.020. 04：100在垂直連桿軸線平面內：0.040.06：100減少氣缸壁和曲軸頸磨損大孔兩端對軸線的垂直度0.1:100減少曲軸頸邊緣磨損兩螺孔子（定位孔）的位置精度在兩個垂直方向上的平行度：0.
3、020.04/100對結合面的垂直度：0.10.3/100保證正常承載和軸頸與軸瓦的良好配合同一組內的重量差2%保證運轉平穩(wěn) n（3）連桿的工藝特點：）連桿的工藝特點：1）連桿體和蓋厚度不一樣，改善了加工工藝性。連桿蓋厚度為31mm，比連桿桿厚度單邊小3.8mm，蓋兩端面精度產品要求不高，可一次加工而成。由于加工面小，冷卻條件好，使加工振動和磨削燒傷不易產生。連桿桿和蓋裝配后不存在端面不一致的問題，故連桿兩端面的精磨不需要在裝配后進行，可在螺栓孔加工之前。螺栓孔、軸瓦對端面的位置精度可由加工精度直接保證，而不會受精磨加工精度的影響2)連桿小頭兩端面由斜面和一段窄平面組成。這種楔形結構的設計可增
4、大其承壓面積，以提高活塞的強度和剛性。在加工方面，與一般連桿相比，增加了斜面加工和小頭孔兩斜面上倒角工序；用提高零件定位及壓頭導向精度來避免襯套壓偏現(xiàn)象的發(fā)生，但卻增加了壓襯套工序加工的難度。3)帶止口斜結合面。連桿結合面結構種類較多，有平切口和斜切口，還有鍵槽形、鋸齒形和帶止口的。從使用性能上看，重復定位精度高，在擰緊螺釘時，可自動滑移消除止口間隙。從工藝性上看，定位可靠，連桿成品經拆裝后大頭孔徑圓度變化小。由于連桿由多面組成且結構復雜，精度要求較高，所以加工難度增大；結合面和螺孔不垂直，呈72角，螺栓孔只好在切斷工序后、拉結合面工序前加工。螺栓孔和結合面分別先后加工，為達到互換性裝配要求，
5、加工精度相應提高。機械加工輔助設備工具一宗，主要有:切割機、拋光機、磨光機、小鉆床、卡尺、電纜、配電箱、自作可轉動工裝n切割機切割機有金屬和非金屬行業(yè)非金屬行業(yè)分的比較細致,像有切割石材的石材切割機,水切割機,鋸齒切割機,切割布料和塑料,化纖制品用的激光切割機,刀片式,切割機,切割金屬材料的則有火焰切割面,等離子切割機,火焰切割機里面又分數控火焰切割機,和手動的兩大類,手動的類別有,小跑車,半自動,純手動,數控的有,龍門式數控切割機,懸臂式數控切割機,臺式數控切割機,相貫線數控切割機等等!激光切割機為效率最快，切割質量最好。等離子切割機切割速度也很快，但切割效果次之?；鹧媲懈顧C爭對于厚度較大的
6、碳鋼材質。相貫線切割機是用于切割鋼管的切割設備。切割機目前來說數控火焰、等離子切割機掌握著很大一部分用戶，而以后水切割、激光切割將代替前著，成為主流切割機，因為他們環(huán)保、切割速度快、切割質量好！n模具拋光機模具拋光機模具拋光機采用進口大功率器件，功率比同類產品提升30%。微電腦控制的諧振頻率自動尋找和鎖定功能；數控九段振動大小和放電間隙跟蹤適應功能。模具拋光機適用范圍：各種模具（包括硬質合金模具）的復雜型腔、窄槽狹縫、盲孔等粗糙表面至鏡面的整形拋光。可拋光各種金屬、玻璃、玉石、瑪瑙等。n火焰拋光機火焰拋光機火焰拋光機采用電解水技術，通電從水中提取氫氧氣體的能源設備，其中氫氣作為燃料，氧氣用于助
7、燃，可以取代乙炔、煤氣、液化氣等含碳氣體，具有熱值高、火焰集中、零污染，生產效率高，節(jié)能方便等優(yōu)點。適合攜機到野外環(huán)境操作。適合首飾廠、金店、齒科、玻璃及其它行業(yè)的精密工藝明火焊接、小型澆鑄、小零件淬火退火、各種金屬絲焊接、高溫材料試驗等。n金相拋光機金相拋光機金相拋光機電動機固定在底座上，固定拋光盤用的錐套通過螺釘與電動機軸相連。拋光織物通過套圈緊固在拋光盤上，電動機通過底座上的開關接通電源起動后，便可用手對試樣施加壓力在轉動的拋光盤上進行拋光。拋光過程中加入的拋光液可通過固定在底座上的塑料盤中的排水管流入置于拋光機旁的方盤內。拋光罩及蓋可防止灰土及其他雜物在機器不使用時落在拋光織物上而影響
8、使用效果。任務二 加工工藝規(guī)程制訂n1 明確毛坯狀況明確毛坯狀況連桿材料一般采用45鋼或40Cr、45Mn2等優(yōu)質鋼或合金鋼，近年來也有采用球墨鑄鐵的。鋼制連桿都用模鍛制造毛坯。連桿毛坯的鍛造工藝有兩種方案：將連桿體和蓋分開鍛造；連桿體和蓋整體鍛造。整體鍛造或分開鍛造的選擇決定于鍛造設備的能力，顯然整體鍛造需要有大的鍛造設備。n2 擬定工藝路線；擬定工藝路線；連桿的尺寸精度、形狀精度和位置精度的要求都很高，但剛度又較差，容易產生變形。連桿的主要加工表面為大小頭孔、兩端面、連桿蓋與連桿體的接合面和螺栓等。次要表面為油孔、鎖口槽、供作工藝基準的工藝凸臺等。還有稱重去重、檢驗、清洗和去毛刺等工序。（
9、1）加工階段的劃分和加工順序的安排l連桿本身的剛度比較低，在外力作用下容易變形；連桿是模鍛件，孔的加工余量較大，切削加工時易產生殘余應力。因此，在安排工藝過程時，應把各主要表面的粗、精加工工序分開。這樣，粗加工產生的變形就可以在半精加工中得到修正；半精加工中產生的變形可以在精加工中得到修正，最后達到零件的技術要求，同時在工序安排上先加工定位基準。n連桿工藝過程可分為以下三個階段。連桿工藝過程可分為以下三個階段。）粗加工階段粗加工階段也是連桿體和蓋合并前的加工階段：主要是基準面的加工，包括輔助基準面加工；準備連桿體及蓋合并所進行的加工，如兩者對口面的銑、磨等。）半精加工階段半精加工階段也是連桿體
10、和蓋合并后的加工，如精磨兩平面，半精樓大頭孔及孔口倒角等?？傊?，是為精加工大、小頭孔作準備的階段。）精加工階段精加工階段主要是最終保證連桿主要表面大、小頭孔全部達到圖紙要求的階段，如珩磨大頭孔、精鏜小頭軸承孔等。n（2）定位及夾緊）定位及夾緊1）粗基準的選擇粗基準的正確選擇和初定位夾具的合理設計是加工工藝中至關重要的問題。在拉連桿大小頭側定位面時，采用連桿的基準端面及小頭毛坯外圓三點和大頭毛坯外圓二點粗基準定位方式。這樣保證了大小頭孔和蓋上各加工面加工余量均勻，保證了連桿大頭稱重去重均勻，保證了零件總成最終形狀及位置。圖7-3為加工兩端面粗基準定位夾緊，圖7-4為加工連桿大、小頭定位基準面粗基
11、準定位夾緊。2）精加工基準采用了無間隙定位方法，在產品設計出定位基準面。在連桿桿和總成的加工中，采用桿端面、小頭頂面和側面、大頭側面的加工定位方式；在螺栓孔至止口斜結合面加工工序的連桿蓋加工中，采用了以其端面、螺栓兩座面、一螺栓座面的側面的加工定位方法。這種重復定位精度高且穩(wěn)定可靠的定位、夾緊方法，可使零件變形小，操作方便，能通用于從粗加工到精加工中的各道工序。由于定位基準統(tǒng)一，使各工序中定位點的大小及位置也保持相同。這些都為穩(wěn)定工藝、保證加工精度提供了良好的條件。加工連桿大小頭定位基準面粗基準定位夾緊圖7-3加工兩端面粗基準定位夾緊n（3）連桿加工的工藝流程）連桿加工的工藝流程連桿的加工順序
12、大致如下：粗磨上下端面鉆、拉小頭孔拉側面切開拉半圓孔、接合面、螺栓孔配對加工螺栓孔裝成合件精加工合件大小頭孔光整加工一去重分組、檢驗。還有另一種常用的工藝流程是：拉大小頭兩端面粗磨大小頭兩端面拉連桿大小頭側定位面拉連桿蓋兩端面及桿兩端面倒角拉小頭兩斜面粗拉螺栓座面，拉配對打字面、去重凸臺面及蓋定位側面粗鏜桿身下半圓、倒角及小頭孔粗鏜桿身上半圓、小頭孔及大小頭孔倒角清洗零件零件探傷、退磁精銑螺栓座面及圓弧銑斷桿、蓋小頭孔兩斜端面上倒角精磨連桿桿身兩端面加工螺栓孔拉桿、蓋結合面及倒角去配對桿蓋毛刺清洗配對桿蓋檢測配對桿蓋結合面精度人工裝配扭緊螺栓打印桿蓋配對標記號粗鏜大頭孔及兩側倒角半精鏜大頭孔及精鏜小頭襯套底孔檢查大頭孔及精鏜小頭襯套底孔精度壓入小頭孔襯套稱重去重精鏜大頭孔、小頭襯套孔清洗最終檢查成品防銹。n3 選擇設備工裝選擇設備工裝雙軸立式平面磨床的型號是：M7740立式六軸鉆床的型號是：Z232；立式內拉床的型號是：L5120；立式外拉床的型號是：L5110；金剛鏜床的型號是：T7032項目總結n主要內容主要內容任務一 加工工藝分析及輔助加工設備任務二 加工工藝規(guī)程制訂n重點重點五軸數控技術的關鍵點先進加工的要點
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