連桿零件機(jī)械加工工藝及專用夾具設(shè)計(jì)

王青云

（黃石職業(yè)技術(shù)學(xué)院，湖北 黃石 435003）

1 連桿零件機(jī)械加工工藝

（1）連桿的結(jié)構(gòu)特點(diǎn)。連桿是汽車發(fā)動(dòng)機(jī)的主要傳動(dòng)部件之一，它是作用于活塞頂面的膨脹壓力傳遞給曲軸，并受曲軸的驅(qū)動(dòng)而帶動(dòng)活塞壓縮氣缸中的氣體。連桿在工作中承受著急劇變化的動(dòng)載荷。連桿式由連桿體和連桿蓋兩部分組成。連桿桿身一般都采用從大頭到小頭逐步變小的工字型截面形狀。為了保證發(fā)動(dòng)機(jī)運(yùn)轉(zhuǎn)均衡，同一發(fā)動(dòng)機(jī)中各連桿的質(zhì)量部能相差大。因此，在連桿部件的大、小頭兩端設(shè)置了去不平衡質(zhì)量的凸塊，以便在稱量后切除不平衡質(zhì)量。連桿的厚度考慮到裝夾、安放、搬運(yùn)等要求，所以連桿的大小頭的厚度尺寸基本相等。

（2）連桿的精度。我們說連桿的作用是把活塞和曲軸連接起來，是活塞的往復(fù)直線運(yùn)動(dòng)變?yōu)榍幕剞D(zhuǎn)運(yùn)動(dòng)，以輸出動(dòng)力。那么也就是說，連桿的加工精度將直接影響柴油發(fā)動(dòng)機(jī)的性能，而工藝的選擇又是直接影響精度的主要因素。

（3）連桿零件。連桿零件的圖樣的視圖必須正確，完整，尺寸，公差及技術(shù)要求齊全。因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。因此連桿的材料一般采用高強(qiáng)度碳鋼和合金鋼。近年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。因此，采用粉末冶金的辦法是一個(gè)很有前途的制造方法。連桿毛坯的精度決定了連桿的精度，那么對(duì)于毛坯制造方法的選擇，主要根據(jù)生產(chǎn)類型及零件對(duì)材料的組織性要求，零件的形狀及其外形尺寸，毛坯車間現(xiàn)有生產(chǎn)條件及采用先進(jìn)的毛坯制造方法的可能性來確定毛坯的制造方法。對(duì)于選擇毛坯類型，我們主要根據(jù)零件的用途確定、批量生產(chǎn)綱領(lǐng)確定、根據(jù)手冊(cè)查定表面加工余量及余量公差確定。

（4）連桿零件毛坯的制造方法。根據(jù)毛坯的材料，生產(chǎn)類型，生產(chǎn)綱領(lǐng)及復(fù)雜程度，毛坯可采用鑄成型。因零件其實(shí)并不復(fù)雜，因此毛坯可以與零件的形狀盡量靠近。兩孔可不必鍛出，直接加工。

（5）連桿定位基面的選擇。定位基面的選擇是擬定零件的機(jī)械加工路線，確定加工方案中首先要做的重要工作?；孢x擇得正確、合理與否，將直接影響工作的加工質(zhì)量和生產(chǎn)率。我們?cè)诳紤]定位基面時(shí)。著重應(yīng)該從以下三個(gè)方面去考慮：①以哪一平面為基準(zhǔn)；②以哪一平面作為粗基面；③是否有特殊加工要求等。

（6）選擇加工設(shè)備及工藝裝備。由于生產(chǎn)類型為大批生產(chǎn)，故加工設(shè)備應(yīng)以通用機(jī)床為主，輻以少量專用機(jī)床的流水生產(chǎn)線。工件在各機(jī)床上得裝卸及各機(jī)床間的傳送均由人工完成。選擇時(shí)要根據(jù)零件加工精度、輪廓尺寸和批量等因素，合理確定機(jī)床種類及規(guī)格。要根據(jù)質(zhì)量、效率和經(jīng)濟(jì)性選擇夾具種類和數(shù)量。還要根據(jù)工件材料和切削用量以及生產(chǎn)率的要求，選擇刀具，刀具盡量要選擇標(biāo)準(zhǔn)刀具。還要根據(jù)批量及加工精度選擇量具。

（7）連桿的檢驗(yàn)。連桿加工工序多，中間又插入熱處理工序，因而需經(jīng)多次中間檢驗(yàn)，最終檢查項(xiàng)目和其他零件一樣，包括尺寸精度、形狀精度和位置精度。以及表面粗糙度檢驗(yàn)，只不過連桿某些要求較高而已。由于裝配的要求，大小頭孔要按尺寸分組，連桿的位置精度要在檢具上進(jìn)行。連桿還要進(jìn)行探傷檢查其內(nèi)在質(zhì)量。

2 用夾具裝夾工件優(yōu)點(diǎn)

夾具是機(jī)械制造廠使用的一種工藝裝配。我們這里主要介紹一下機(jī)床夾具，各種金屬切削機(jī)床上用于裝夾工件的工藝裝備，稱機(jī)床夾具。機(jī)床夾具是對(duì)工件進(jìn)行加工時(shí)，為了保證加工要求，首先要使工件相對(duì)于刀具及機(jī)床有正確的位置，并使這個(gè)位置在加工過程中不因外力的影響而變動(dòng)。為此，在進(jìn)行加工前，首先要將工件裝夾好。

能穩(wěn)定地保證工作的加工精度；提高生產(chǎn)效率；擴(kuò)大機(jī)床使用范圍；降低成本。用夾具裝夾工件時(shí)，工件相對(duì)于刀具及機(jī)床的位置精度由夾具保證，不受工人技術(shù)水平的影響，使一批工件的加工趨于一致。使用夾具裝夾工件方便、快速、工件不需要?jiǎng)澗€矯正，可顯著減少輔助工時(shí)，提高勞動(dòng)生產(chǎn)率。工件在夾具中裝夾后提高了工作的剛性，因此可加大切削用量，提高勞動(dòng)生產(chǎn)率?？墒褂枚嗉?、多工位裝夾工件的夾具，并可采用高效夾緊機(jī)構(gòu)，進(jìn)一步提高生產(chǎn)率。在批量生產(chǎn)中使用夾具后，由于勞動(dòng)生產(chǎn)率的提高、使用技術(shù)等級(jí)較低的工人以及廢品率下降，明顯地降低了生產(chǎn)成本。夾具制造成本分?jǐn)傇谝慌ぜ希總€(gè)工件增加的成本是極少的，遠(yuǎn)小于由于提高勞動(dòng)生產(chǎn)率而降低的成本。工件批量越大，使用夾具所取得的經(jīng)濟(jì)效益會(huì)越顯著。

3 專用夾具設(shè)計(jì)

①夾具設(shè)計(jì)的第一步是在已知生產(chǎn)綱領(lǐng)的前提下，研究被加工零件的零件圖、工序圖、規(guī)程、設(shè)計(jì)任務(wù)書等，對(duì)加工進(jìn)行工藝分析。其內(nèi)容主要是了解工件的機(jī)構(gòu)特點(diǎn)。②擬定夾具機(jī)構(gòu)方案與繪制夾具草圖。確定工件定位，設(shè)計(jì)定位裝置。確定工件夾緊，設(shè)計(jì)夾緊裝置。對(duì)刀或?qū)蚍桨复_定，設(shè)計(jì)導(dǎo)向裝置。確定連接方式，設(shè)計(jì)連接元件。確定和設(shè)計(jì)其他裝置及元件結(jié)構(gòu)形式。確定夾具具體的機(jī)構(gòu)形式及夾具在機(jī)床上得安裝方式。

[1]李付軍，朱月玲.連桿類零件的加工夾具[J].機(jī)械工藝師，2001，（5）.

[2]崔曉蘭.連桿零件銑床專用夾具設(shè)計(jì)[J].才智,2009，（9）.

[3]錢文捷，魯倫文.連桿零件的機(jī)械加工工藝規(guī)定[J].湖南農(nóng)機(jī)，2010，11）.