连杆加工工艺与夹具设计(翻

连杆加工工艺与夹具设计(翻内容摘要：

具、专用量具或自动检验装置，靠调整法达到精度要求；⑸对工人技术要求：对调整工的技术水平要求高，对操作工的技术水平要求低 ；⑹工艺文件：要有工艺过程卡和工序卡，关键工序要调整卡和检验卡；⑺成本：较低。 . 毛坯的材料 连杆在工作中承受多向交变载荷的作用，要求具有很高的强度，因此连杆材料要采用高强度的碳钢或合金钢，可用来制作连杆的材料有 45 钢、 55钢、 40cr、 40MnB 等，此连杆要求大批量生产，毛坯材料选用锻件。 45 钢 一般为中碳的优质碳素结构刚与合金结构钢，主要用于制造承受很大变动载荷与冲击载荷或各种复合应力的零件（如机器中传递动力的轴、连杆、齿轮等）。 这类零件要求钢材具有较高的综合力学性能，即强度、硬度 、塑性、韧性有良好的配合。 连杆需要承受多向交变载荷的作用，对材料的综合力学性能要求高， 45 钢可以满足这一要求，最终选定 45 钢作为毛坯材料。 制坯方法的确定 连杆的特殊作用要求机械性能应大于或等于 抗拉强度 Mpab 735 屈服极限 Mpas 539 冲击韧性 2/588 cmJak  毛坯的选择有两种：使毛坯形状与尺寸和零件接近；使毛坯的形状尺寸与零件相差较大。 这影响着毛坯的制造费用及劳动量，与 机械加工费用及劳动量。 为节省能源与金属材料，随着毛坯制造专业化生产的发展，制坯方法的确定应取向前种方法。 其中前种方法又有模锻和铸造两种毛坯制造形式最常用，考虑到零件工作的场所和综合力学性能要求，毛坯选用模锻的方式进行生产 连杆锻坯形式有两种，一种是体和盖分开锻造，另外一种是将体和盖锻成一体。 整体锻造的毛坯，需要在以后的机械加工过程中将其切开，为保证切开后粗镗孔余量的均匀， 需将 整体连杆大头孔锻成椭圆形。 相对于分体锻造而言，整体锻造存在所需锻造设备动力大和金属纤维被切断等问题， 分体锻造能够减少一定的工序，加工效 率高。 故最终选用 分 体锻造的方式制造毛坯。 锻造的工艺过程如下：将棒料在炉中加热至 11401200℃，现在锟锻机上通过四个型槽进行锟锻制坯，然后在锻压机上进行预锻和终锻，再在压床上冲连杆大头孔并切除飞边。 为了改善毛坯的切削加工性能，锻造好的连杆毛坯需要进行调质处理，使之得到细致均匀的回火索氏体组织，减少毛坯的内应力。 为了提高毛坯的精度，连杆毛坯还需进行热校正。 此外， 连杆的显微组织在连杆小头“工”字形截面检验，应符合NJ2486《曲轴技术条件》附录中的 14 级。 连杆的纵剖面的金属宏观组织，其纤 维方向应沿着连杆中心线，并与外形相符，不得间断。 连杆经过外观缺陷、内部探伤、毛坯尺寸及质量等的全面检查 合格 后就可以进入机械加工生产线了。 连杆工件的定位基准和定位方案分析 连杆外形较复杂而刚性较差 ，它的技术要求很高，恰当地选择继续加工中的定位基准是能否保证连杆 技术要求的重要问题之一。 在连杆的实际加工过程中，一般都对连杆进行完全定位，即按六点定位原理来限制连杆的六个自由度。 多数情况下，选用连杆的大、小头端面作为主要定位基准，使零件的支撑面积大、定位稳定、装夹方便。 同时选择小头孔和大头连杆体的外 侧面作为一般定为基准，从而限制了连杆的六个自由度。 选用连杆端面和小头孔作为定位基准，不仅便于在加工过程中实现基准统一，更重要的是使连杆的重要技术要求（如大、小头孔之间的中心距要求，大、小头孔中心线在两个互相垂直方向上的平行度要求，端面与大头孔中心线的垂直度要求，两端面间的距离要求等）在加工过程中实现基准重合，以减小定位误差。 对于一些要求高或加工中不易保证的技术要求，在精加工时也可以采用自为基准的原则进行加工（小头孔尺寸精度和形状精度的保证），或采用互为基准的原则进行加工（如大、小头孔中心距精度的保证），由机床精度直接保证（如大、小头孔中心距要求可在双轴镗床上一次安装同时加工出大、小孔来直接保证）。 按照“先加工基准后加工其它面”的加工原则，作为连杆主要定位基准的两端面的加工，一般都是安排在工艺过程最初工序进行，即以未加工过的第一个端面在、为粗基准定位，加工第二个端面，紧接着以已加工过的第二个端面做基准，定位加工第一个端面。 显然 第一个端面的精度要比第二个端面高，在以后的加工中，用第一个端面做精基准最好。 但由于连杆外形的对称性，后续工序操作者不易分清哪个端面是第一个端面，为此连杆体和连杆盖的零件图上特意设计出一个加工和装配用的工艺标记，并在连杆工艺规程中，规定无工艺标记的一侧的端面为主要定位精基准，在后续的各加工工序中尽可能地用它来定位。 加工经济精度与加工工序安排 加工经济精度 各种加工方法（车、铣、刨、磨、钻、镗、铰等）所能达到的加工精度和表面粗糙度，都应该满足图纸设计要求。 精度不是越高越好，满足要求就行了，因为 生产中控制生产成本对企业是很重要的，加工精度提得愈高，表面粗糙度减小得愈小，则所耗费的时间与成本也会愈大。 在实际的生产中应在满足设计精度的要求下尽可能地降低成本。 连杆加工主要加工表面的工序安排 连杆的主要加工表面为大、小头孔和两端面，较重要的加工表面为连杆体和盖的结合面及连杆螺栓孔定位面，次要加工表面为轴瓦锁口槽、油孔、大头两侧面及体和盖上的螺栓座面等。 连杆的机械加工路线是围绕着主要表面的加工来安排的。 连杆的加工路线按连杆的分合可分为三个阶段：第一阶段为连杆体的加工，第二阶段为 连杆盖 的加工，第 三阶段为连杆体和盖合装后的加工。 第一阶段的加工主要是为其后续加工准备精基准 (端面、小孔头和大头外侧面 )。 第二阶段主要是加工除精基准意外的其它表面，包括大、小头粗加工、为合装做准备的螺栓孔和结合面的粗精加工以及轴瓦锁口槽的加工等；第三阶段则主要是最终保证连杆各项技术要求的加工，包括连杆合装后大头孔的半精加工和端面的精加工及大、小头孔的精加工。 如果按主要表面的粗、精加工来划分连杆的加工阶段的话，可以按连杆合装前后来分，合装之前的工艺路线属主要表面的粗加工阶段，合装之后的工艺路线则为表面的半精加工、精加工阶段。 工序顺序的安排原则 ①先加工基准面，再加工其它表面 ②一般情况下，先加工平面，后加工孔 ③先加工主要表面，后加工次要表面 ④先安排粗加工工序，后安排精加工工序 ⑤检查、检验工序，去毛刺、平衡、清洗工序根据需要穿插在各其它工序中进行。 典型表面的加工方法 连杆的主要加工表面为大、小头孔和两端面，这几种表面在加工的过程中量大且典型，它们的加工方法分别有以下几种选择： （ 1）两端面加工方法的选择： 端面的加工通常有铣、刨、磨三种，其中铣和磨的加工精度较高，刨的加工精度较低，由于两端面在后续加工过 程中会多次被用作定位基准，所以为了保证零件的整体加工精度，选用铣和磨两种加工方式，其中铣为粗加工，磨用于精加工。 （ 2）孔的加工方法的选择： 孔的加工方法有钻孔、铰孔、镗孔等加工方式，其中镗孔精度高，在连杆所以需要加工的部位中，大、小头孔的加工要求是最高的，所以宜用钻头钻、扩孔，最后采用镗、磨的方式保证精度。 连杆加工工艺过程的确定 在拟订工艺路线时，正确的处理粗、精加工工序的安排是很重要的。 因为 连杆是大批大量生产，所以粗、精加工要分开。 因为连杆的大、小头孔的精度要求比较高，所以应安排粗加工、半精加工和精加工三个阶段。 其它部位也应根据精度要求合理地划分加工阶段。 定位基准的选择 （ 1）粗基准的选择 ，来加工连杆的两端面，设计基准和定位基准要重合； ，同时以未加工过的毛面作为粗基准。 （ 2）精基准的选择 以加工过的两端面，大小头孔和工艺凸台作为精基准。 （ 3）小头孔的加工均采用外定位方式 ，均以工艺凸台和工艺面作定位基准。 工艺路线的拟定 （ 1）两端面的加工 （ 2）身盖分开面加工 （ 3）小头孔加工 （ 4）大头孔加工 其中工艺过程设计大致采用： 锻造→调制→粗加工→精加工→检验→入库 通过对连杆零件图以及其技术要求进行认真分析后，得到了连杆工艺过程的最后方案： 连杆体零件图 厂标号及件号(反面 )连杆体的加工 : 工序 1 粗铣两端面 工序 2 精铣两端面。