連桿加工工藝

1、二、連桿的加工工藝1、連桿的功用、結(jié)構(gòu)特點、工作條件及工藝特點連桿是汽車發(fā)動機主要的傳動機構(gòu)之一，它將活塞與曲軸連接起來，把作用于活塞頂部的膨脹氣體壓力傳給曲軸，使活塞的往復(fù)直線運動可逆的轉(zhuǎn)化為曲軸的回轉(zhuǎn)運動，以輸出功率。以下均已實習(xí)所見4125B 型柴油發(fā)動機連桿為例。連桿是一種細長的變截面非圓桿件。由從大頭到小頭逐步變小的工字型截面的連桿體及連桿蓋、螺栓、螺母等組成?；旧隙加苫钊N孔端（小頭）、曲柄銷孔端（大頭）及桿身三部分組成。為了便于安裝，大頭孔設(shè)計成兩半，然后用連桿螺栓連接。連桿在工作中主要承受以下三種動載荷：汽缸內(nèi)的燃燒壓力（連桿受壓）；活塞連桿組的往復(fù)運動慣性力（連桿受拉）；連

2、桿高速擺動時產(chǎn)生的橫向慣性力（連桿受彎曲應(yīng)力）；連桿的工藝特點：外形復(fù)雜，不易定位；連桿的大小頭是由細長的桿身連接，故剛性差，易彎曲、變形；尺寸精度、形位精度和表面質(zhì)量要求高。2、主要加工表面和技術(shù)要求連桿的主要加工表面有：大小頭孔、大小頭端面、大頭剖分面以及連桿螺栓孔等。（1）大小端孔的精度：小頭孔尺寸精度IT7,Ra < 1.6um 圓柱度公差0.015mm; 小頭銅套孔尺寸精度IT6 ,Ra w 0.4um, 圓柱度公差 0.005mm; 大頭孔尺寸精度 IT6 ,Ra w 0.8um 圓柱度公差0.012mm 。（2）大小端孔中心線在兩個互相垂直方向的平行度：在垂直面平行度公差0

3、.04mm，在水平面內(nèi)平行度公差0.06mm 。（3）大小端孔的中心距：孔中心距極限偏差±0.05mm（4）大端孔兩端面對大端孔軸線的垂直度：垂直度公差0.1mm ， Ra w 3.2um 。5） 連桿螺栓孔：螺栓孔中心線對蓋體結(jié)合面與螺栓及螺母座面的不垂直，會增加連桿螺栓的彎曲變形和扭轉(zhuǎn)變形，并影響螺栓伸長量而削弱螺栓強度。（ 6）兩螺栓孔中心線對連桿大頭孔剖分面的垂直度公差為0.15mm ，用兩個尺寸叮叮小文庫為的檢驗心軸插入連桿體和連桿蓋的孔中時，剖分面的間隙應(yīng)小于0.05mm 。3 、連桿的機械加工工藝分析 連桿的材料和毛坯連桿的材料大多采用高強度的精選45 鋼、 40Dr

4、鋼等，并經(jīng)調(diào)質(zhì)處理以改善切削性能和提高抗沖擊能力，硬度要求 45 鋼為 HB217 ? 293 , 40Dr 為 HB223 ? 280 。也有采用球墨鑄鐵和粉末冶金技術(shù)的，可降低毛坯成本。鋼制連桿的毛坯一般都是鍛造生產(chǎn)，其毛坯形式有兩種：一種是體、蓋分開鍛造；另一種是將體、蓋鍛成一體，在加工過程中再切開或采用脹斷工藝將其脹斷。另外，為避免毛坯出現(xiàn)缺陷（疲勞源），要求對其進行100% 的硬度測量和探傷。實習(xí)中毛坯采用45 鋼并調(diào)制處理，采用整體模鍛，分模面在工字型腰部的母線上，其短劍的主要技術(shù)要求為：熱處理：調(diào)制217 ? 289HBS ，連桿桿身壁厚差不大于2mm ,R42.5 處的定位面上

5、不允許有凹凸，錯差：縱向不大于1mm 橫向不大于0.75mm ，桿體彎曲不大于1mm 。基準的選擇粗基準：第一道工序為粗磨兩平面，為保證兩平面有均勻的加工余量，采用互為基準。先選取沒有凸起標記一側(cè)的端面為粗基準來加工另一個端面，然后以加工過的端面為基準加工沒有凸起標記一側(cè)的端面，并在以后的大部分工序中以此端面作為精基準來定位。在加工連桿小端孔時以其外表面定位，這樣可以保證加工后的孔與其外表面的同軸度誤差較小，壁厚均勻。精基準：由于大、小端端面面積大、精度高、定位準確、夾緊可靠，所以大部分工序選用其一個指定的端面（消除三個自由度）和小端孔（消除兩個自由度），以及大端孔處指定的一個側(cè)面作為精基準。

6、這不僅使基準統(tǒng)一，而且還減少了定位誤差（基準重合）。連桿的工藝過程工序號工序名稱設(shè)備5 粗銃連桿大小頭兩端平面四軸龍門銃床10 精銃連桿大小頭兩端平面四軸龍門銃床15 擴連桿小頭孔四軸立式鉆床（三工位）20 連桿小頭孔倒角立式鉆床25 拉連桿小頭孔臥式拉床30 銃連桿大頭定位凸臺和連桿小頭凸臺龍門銃床 35 自連桿上切下連桿蓋專用臥式銃床40 锪連桿蓋上裝螺母的凸臺立式鉆床 45 粗擴、半精擴連桿大頭孔2叮叮小文庫四軸立式組合鉆床（三工位）50磨連桿大頭剖分平面平面磨床 55 鉆擴鉸連桿兩個螺栓孔十軸立式組合鉆床（六工位）60 锪連桿裝螺栓頭部的凸臺立式鉆床 65 擴連桿螺栓孔立式鉆床 70

7、在連桿蓋和連桿螺栓孔上倒角D0.5立式鉆床 75 鉆連桿兩個定位銷孔立式鉆床 80 拉連桿兩個螺栓孔 立式拉床85 锪連 桿裝螺栓的頭部和裝螺母的支承平面立式鉆床 90 去毛刺和清洗 清洗機 95 檢驗檢驗臺 100裝配連桿和連桿蓋裝螺母機 105 磨連桿大頭端平面 平面磨床 110 精鏜連桿大 頭孔 兩軸立式鏜床115 連桿大頭孔倒角立式鉆床 120 車連桿大頭側(cè)面的凸臺普通車床 125擰緊螺母、打字、去毛刺鉗工臺、螺母扳手機、去毛刺機130 金剛鏜連桿大頭孔兩面四軸金剛鏜床135 珩磨連桿大頭孔單軸珩磨機 140 金剛鏜連桿小頭孔兩面四軸金剛鏜床145 檢驗檢驗臺 150 壓入銅套液壓機1

8、55 連桿小頭銃 3.5 圓弧槽臥式銃床 160 金剛鏜連桿小頭銅套孔 單面兩軸金剛鏜床165 清洗和吹凈油孔清洗機 170 檢驗 檢驗臺 175 拆開連桿和連桿蓋螺母扳手機、鉗工臺180 銃連桿和連桿蓋上的軸瓦槽及16 孔壁的缺口臥式銃床 185 清理、去毛刺鉗工臺 190 清洗、吹凈和稱重量清洗機及稱重儀195 檢驗檢驗臺 200 連桿體和連桿蓋配對鉗工臺205 裝配連桿和連桿蓋鉗工臺連桿小頭孔的加工方法：15 序，擴連桿小頭孔；25 序，拉連桿小頭孔；140 序，金剛鏜連桿小頭孔連桿大頭孔的加工方法：45 序，粗擴、半精擴連桿大頭孔；110 序，精鏜連桿大頭孔；130 序，金剛鏜連桿大頭

9、孔；135 序，珩磨連桿大頭孔定位分析（ 130 序，金剛鏜連桿大頭孔）：定位基準：連桿大頭端面，連桿小頭孔，連桿側(cè)面工藝凸臺定位簡圖：限制自由度：大頭端面限制x 軸方向移動 y 軸方向轉(zhuǎn)動z 軸方向轉(zhuǎn)動，小頭孔限制 y 軸方向移動 z 軸方向移動，工藝凸臺限制x 軸方向轉(zhuǎn)動。三、缸體的加工工藝3叮叮小文庫1、缸體的功用、結(jié)構(gòu)特點及工作條件缸體是發(fā)動機的基礎(chǔ)零件和骨架，同時是發(fā)動機總裝配時的基準零件。作用是支撐和保護活塞、連桿、曲軸等各運動部件工作時的準確位置，保證發(fā)動機的換氣、冷卻和潤滑，提供各種輔助系統(tǒng)、部件及發(fā)動機的安裝基面。以下均以4125B 型柴油發(fā)動機缸體為例。氣缸體為一整體鑄造結(jié)

10、構(gòu)，形狀結(jié)構(gòu)復(fù)雜，加工的平面孔多，內(nèi)部形成空腔，壁厚不均，剛度低，加工精度要求高，屬于典型的箱體類加工零件。發(fā)動機工作時，氣缸體承受著各種大小方向呈周期性變化的氣體壓力、慣性力及力矩的作用。2、缸體的主要加工表面和技術(shù)要求氣缸體主要加工表面有氣缸體頂面、主軸承座側(cè)面、氣缸孔、主軸承座及凸輪軸軸承孔等，其加工精度直接影響發(fā)動裝配精度和工作性能，主要設(shè)備精度、工夾具的 可靠性和加工工藝的正確合理來保證。主要技術(shù)要求如下：技術(shù)要求精度和表面粗糙度主軸承孔的精度與粗糙度，Ra1.6 主軸承孔的圓度0.02 氣缸孔的精度和表面粗糙度（底孔）， Ra6.3 氣缸孔中心線對曲軸中心線的對稱度 0.05 第二

11、三四主軸承孔對第一五主軸承孔的同軸度0.02 各凸輪軸承孔同軸度0.03曲軸中心線對凸輪軸中心平行度0.10 頂面的平行度和表面粗糙度，Ra3.2 3 、缸體的機械加工工藝分析缸體的材料和毛坯氣缸體采用的材料一般是灰鑄鐵HT150 ，HT200 和 HT250 ，但也有采用鑄鋁或鋼板。氣缸體因其在發(fā)動機中的特殊地位，造型相當(dāng)復(fù)雜，在大批量生產(chǎn)中都采用金屬模機造型，造型位置為臥式，流水線生產(chǎn)。本例采用材料為灰鑄鐵HT150 ，金屬模機機器造型，分型面選在主軸承孔的對稱平面上，造型方式為臥式，軸軸承孔、凸輪軸軸承孔和缸套孔均鑄出，螺栓底孔、主油道孔和工藝孔均不預(yù)先鑄出。氣缸體在加工前需時效處理，以

12、消除鑄件內(nèi)應(yīng)力和改善毛坯的力學(xué)性能?；鶞实倪x擇粗基準：第一、四氣缸孔和氣缸體底面。能保證在重要加工表面均有加工余量的前提下，重要孔的加工余量均勻，裝入氣缸體的氣缸套與氣缸體內(nèi)壁各表面間有足夠的間隙此外，還應(yīng)能保證定位，夾緊可靠。4叮叮小文庫精基準：氣缸體左側(cè)面的基平面和凸臺。缸體的工藝過程工序號工序名稱設(shè)備5 銃氣缸體左側(cè)面四塊基平面和三個凸臺面雙軸臥式銃床10 粗銃氣缸體頂面、底面和右側(cè)放水閥平面三軸龍門銃床 15在氣缸體底面鉆、鉸兩個定位孔鉆、鉸定位孔機床20精銃氣缸體底面單軸龍門銃床25 粗、精銃氣缸體前后端面、固定水泵法蘭和起動機進水管的法蘭鼓形銃床30 粗鏜氣缸體五個半圓主軸承孔、三

13、個凸輪軸孔，鉆一個惰輪軸孔三軸臥式鏜床35粗鏜氣缸體四個氣缸套孔四軸立式鏜床 40 銃氣缸體燃油精濾器安裝面和兩個水管平面臥式銃床 45 銃氣缸體主軸承座的分開面特種銃床50 銃氣缸體主軸承座端面和軸瓦固定槽特種兩面臥式銃床 55拉氣缸體主軸承座的分開面臥式拉床60 精銃氣缸體頂面和左側(cè)面兩個長方塊雙軸龍門銃床 65 在氣缸體頂面和前后端面上鉆孔和倒角三面組合鉆床 70 在氣缸體頂面和前后端面上攻螺紋專用三面攻絲機75 鉆氣缸體潤滑主油道孔三面三軸鉆床80 在氣缸 體頂面和右側(cè)面上鉆孔兩面組合鉆床85 在氣缸體底面和左側(cè)面上鉆孔兩面組合鉆床90 鉆十個潤滑支油道孔兩面組合鉆床95 鉆十個固定主

14、軸承蓋的螺栓底孔和一個油孔，并在左側(cè)面鉆油標尺孔底孔十一軸立式組合鉆床 100 在氣缸體第一主軸承座上鉆斜油孔單軸機械頭105攻氣缸體固定主軸承蓋的十個螺栓孔和一個油標尺螺孔特種十軸攻螺紋機 110在氣缸體底面和左右側(cè)面上攻螺紋三面組合攻螺紋機 115鉆氣缸體八個挺桿導(dǎo)管底孔八軸立式鉆床120 擴、鉸氣缸體八個挺桿導(dǎo)管底孔八軸立式鉆床 125 精鏜氣缸體四個氣缸套孔立式四軸鏜床130 精锪氣缸體四個氣缸套筒座的端面專用單軸立式鏜床 135 在氣缸體四個氣缸套孔內(nèi)鏜阻水閥槽專用單軸立式鏜床140 清洗和吹凈氣缸體清洗機145去毛刺、清除切屑、倒角等輥道150檢驗 輥道155在氣缸體上安裝是個雙頭

15、螺栓搖臂鉆床 160 安裝氣缸體主軸承蓋上螺母機 165在氣缸體前后端面主油道孔上擴孔、攻螺紋、并在前端面鉆孔搖臂鉆床 170半精鏜氣缸體五個曲軸主軸承孔、三個凸輪軸軸孔和一個惰輪軸孔搖臂鉆床三軸臥式鏜床175在氣缸體第五曲軸主軸承座的兩端鏜端面臥式鏜床 180精鏜氣缸體五個曲軸主軸承孔、三個凸輪軸孔和一個惰輪軸孔三軸臥式鏜床 185 壓入氣缸體八個挺桿導(dǎo)管八軸立式壓床 190 在氣缸體底面的后端面和左右側(cè)面上鉆孔四面組合鉆床 195在氣缸體后端面和左右側(cè)面上鉸孔和攻螺紋，并鉸八個挺桿導(dǎo)管孔四面組合鉆床 200珩磨氣缸體五個曲軸主軸承孔特種立式珩磨機205 清洗并吹凈氣缸體清洗機 210清洗并

16、吹凈氣缸體全部油道孔 清洗機 215 壓入氣缸體三個凸輪軸襯套液壓壓床 220鉸氣缸體三 個凸輪軸襯套孔，并鉸惰輪軸孔臥式鏜床 225 準備移交檢驗輥道230 檢驗輥道 235清洗并吹凈氣缸體清洗機氣缸體四個氣缸套筒座的端面加工方法：5叮叮小文庫10 序，粗銃氣缸體頂面；60 序，精銃氣缸體頂面；130 序，精锪氣缸體四個氣缸套筒座的端面定位分析（ 20 序，精銃氣缸體底面）：定位基準：氣缸體頂面，第一四氣缸孔定位簡圖：限制自由度：頂面限制x 軸方向轉(zhuǎn)動 y 軸方向轉(zhuǎn)動z 軸方向移動，第一氣缸孔錐銷限制 y 軸方向移動 x 軸方向移動，第四氣缸孔削邊銷限制z 軸方向轉(zhuǎn)動。四、典型機床夾具分析1、鉆床夾具如鉆、擴、鉸連桿螺栓孔工序55 所用夾具。夾具定位部分是菱形銷1、支承釘 5和側(cè)面支承板18 。夾緊方式為電動夾緊。其夾緊過程為：轉(zhuǎn)動螺釘6 使連桿體和連桿蓋的剖分平面靠緊，電動扳手使螺母12 順時針轉(zhuǎn)動，一方面使活節(jié)螺栓11 外移，帶動連桿 8 繞圓柱銷 9 順時針轉(zhuǎn)動，通過推板15 向左推動連桿，使連桿大頭側(cè)面定位凸臺靠緊在側(cè)面支承板 18 上；另一方面使壓板13 繞支座 10 上的銷軸逆時針轉(zhuǎn)動