1、24.5连杆加工连杆加工 4.5.14.5.1概述概述1.1.连杆的结构特点连杆的结构特点连杆的形状复杂而不规则,孔本身及孔与平面之间的位置精度一般要求较高,杆身断面不大,刚度较差,易变形,如图4-49所示。3图4-49某柴油机连杆体零件图 42.2.连杆的主要技术要求连杆的主要技术要求连杆的主要技术要求见表4-10。表表4-10连杆的主要技术要求连杆的主要技术要求 技术要求项目 具体要求或数值 满足的主要性能 大、小头孔精度 尺寸公差等级IT7IT6 圆度、圆柱度0.004 0.006mm 保证与轴瓦的良好配合 两孔中心距 0.030.05mm 气缸的压缩比 两孔轴线在两个互相垂直方向上 的
2、平行度 在连杆轴线平面内的平行度为 0.020.04：100 在垂直连杆轴线平面内的平行度 为0.040.06：100 使气缸壁磨损均匀和曲轴颈边缘减 少磨损 大头孔两端面对其轴线的垂直度(100：0.1）减少曲轴颈边缘的磨损 两螺孔（定位孔）的位置精度 在两个垂直方向上的平行度为 0.020.04：100 对结合面的垂直度为0.10.2：100 保证正常承载能力和大头孔轴瓦与 曲轴颈的良好配合 连杆组内各连杆的质量差 2%保证运转平稳 54.5.24.5.2连杆的加工工艺过程连杆的加工工艺过程1.1.材料与毛坯材料与毛坯连杆材料一般采用45钢或40Cr、45Mn2等优质钢或合金钢,也有采用球
3、墨铸铁的。钢制连杆都用模锻制造毛坯。连杆毛坯的锻造工艺有两种方案:连杆体和盖分开锻造;连杆体和盖整体锻造。从锻造后材料的组织来看,分开锻造的连杆盖金属纤维是连续的(如图4-50(a)所示),因此具有较高的强度;而整体锻造的连杆,铣切后,连杆盖的金属纤维是断裂的(如图4-50(b)所示),因而削弱了强度。但整体锻造可以提高材料利用率,减少结合面的加工余量,加工时装夹也较方便。整体锻造只需要一套锻模,一次便可锻成,有利于组织和管理生产。6图4-50连杆盖的金属纤维组织 72.2.连杆的加工工艺过程连杆的加工工艺过程图4-49是某柴油机连杆体零件图,图4-51是它的连杆盖的零件图。这两个零件用螺钉或
4、螺栓连接,用定位套定位。该柴油机连杆的生产属于大批量生产,采用流水线加工,机床按连杆的机械加工工艺过程连续排列,设备多为专用机床。8图4-51柴油机连杆盖零件图 9表表4-11连杆加工工艺过程连杆加工工艺过程 连杆体 连杆盖 工序号 工序内容 定位基准 工序号 工序内容 定位基准 机床设备 1 模锻 1 模锻 2 调质 2 调质 3 磁性探伤 3 磁性探伤 4 粗、精铣两平面 大头孔壁，小头外 廓端面 4 粗、精铣两平 面 端接合面 立式双头回转铣 床 5 磨两平面 端面 5 磨两平面 端面 立轴圆台平面磨 床 6 钻、扩、铰小头 孔、孔口倒角 大、小头端面，小 头外廓工艺凸台 立式五工位机床
5、 7 粗、精铣工艺凸 台及结合面 大、小头端面，小 头孔，大头孔 6 粗、精铣结合 面 端接合面 立式双头回转铣 床 8 连杆体两件粗 镗大头孔，倒角 大、小头端面，小 头孔，工艺凸台 7 连杆盖两件 粗镗孔，倒角 肩胛面螺钉孔 外侧 卧式三工位机床 9 磨结合面 大、小头端面，小 头孔，工艺凸台 8 磨结合面 肩胛面 立轴矩台平面磨 床 10 钻、攻螺纹孔，钻、铰定位孔 小头孔及端面工 艺凸台 9 钻、扩沉头孔，钻、铰定位孔 端面，大头孔壁 卧式五工位机床 11 精镗定位孔 定位孔结合面 10 精镗定位孔 定位孔结合面 12 清洗 11 清洗 10表表4-12连杆合件加工工艺过程连杆合件加工
6、工艺过程 工序号 工序内容 定位基准 机床设备 1 杆与盖对号，清洗，装配 2 磨两平面 大、小头端面 立轴圆台平面磨床 3 半精镗大头孔及孔口倒角 大、小头端面，小头孔工艺凸台 4 精镗大、小头孔 大头端面，小头孔工艺凸台 金刚镗床 5 钻小头油孔及孔口倒角 6 珩磨大头孔 珩磨机 7 小头孔内压入活塞销轴承 8 铣小头两端面 小、大头端面 9 精镗小头轴承孔 大、小头孔 金刚镗床 10 拆开连杆盖 11 铣杆与盖大头轴瓦定位槽 12 对号，装配 13 退磁 14 检验 113.3.连杆的加工工艺过程分析连杆的加工工艺过程分析1)定位基准的选择连杆加工工艺过程的大部分工序都采用统一的定位基准
7、:一个端面、小头孔及工艺凸台。这样有利于保证连杆的加工精度,而且端面的面积大,定位也比较稳定。由于连杆的外形不规则,为了定位需要,在连杆体大头处作出工艺凸台,作为辅助基准面。连杆大、小头端面对称分布在杆身的两侧,由于大、小头孔厚度不等,大头端面与同侧小头端面不在一个平面上,用这样的不等高面作定位基准,必然会产生定位误差。制订工艺时,可先把大、小头作成一样厚度,这样就可避免上述缺点,而且由于定位面积加大,使得定位更加可靠,直到加工的最后阶段才铣出这个阶梯面。122)加工阶段的划分(1)粗加工阶段。粗加工阶段也是连杆体和盖合并前的加工阶段,如基准面(包括辅助基准面)加工,为准备连杆体及盖合并所进行
8、的加工(如结合面的铣、磨)等。(2)半精加工阶段。半精加工阶段是连杆体和盖合并后的加工,如精磨两平面,半精镗大头孔及孔口倒角等。总之,是为精加工大、小头孔作准备的阶段。(3)精加工阶段。精加工阶段是最终保证连杆主要表面大、小头孔全部达到图样要求的阶段,如珩磨大头孔、精镗小头轴承孔等。133)确定合理的夹紧方法连杆是一个刚性较差的工件,应十分注意夹紧力的大小、作用力的方向及着力点位置的选择,以免因受夹紧力的作用而产生变形,使得加工精度降低。4)主要表面的加工方法(1)两端面的加工。连杆的两端面是连杆加工过程中最主要的定位基准面,而且在许多工序中使用。所以应先加工它,且随着工艺过程的进行要逐渐精化
9、,以提高其定位精度。大批大量生产多采用拉削和磨削加工;成批生产多采用铣削和磨削。14(2)大、小头孔的加工。连杆大、小头孔的加工是连杆加工中的关键工序,尤其大头孔的加工是连杆加工中要求最高的部位,直接影响到连杆成品的质量。一般先加工小头孔,后加工大头孔,合装后再同时精加工大、小头孔。小头孔直径小,锻坯上一般不锻出预孔,所以小头孔首道工序为钻削加工。加工方案多为:钻-扩(拉)-镗(铰)。无论采用整体锻还是分开锻,大头孔都会锻出预孔,因此大头孔首道工序都是粗镗(或扩)。大头孔的加工方案多为:(扩)粗镗-半精镗-精镗。15在大、小头孔的加工中,镗孔是保证精度的主要方法。连杆的孔深与孔径比皆在1左右,这个范围镗孔工艺性最好,镗杆悬伸短,刚性也好。大、小头孔的精镗一般都在专用的双轴镗床上同时进行,有条件的厂采用双面、双轴金刚镗床,对提高加工精度和生产率效果更好。大、小头孔的光整加工是保证孔的尺寸、形状精度和表面粗糙度不可缺少的加工工序。一般有以下三种方案:(a)珩磨;(b)金刚镗;(c)脉冲式滚压。16(3)工艺路线多为工序分散。连杆加工多属大批量生产,其工艺路线多为工序分散。一部分工序用高生产率的组合机床和专用机床,并广泛地使用气动、液压夹具,以提高生产率,满足大批量生产的需要。谢谢谢谢大家！
