連桿零件的機械加工工藝規(guī)程和專用夾具設(shè)計

蒲秀麗

摘要：隨著科學(xué)技術(shù)的不斷進步，我國工業(yè)機械制造日益成熟。在機械制造工藝規(guī)程中，如何使機械加工余量小，材料消耗資源少，加工效率高，又不影響工藝裝備的尺寸和質(zhì)量，這就需要正確的選擇機械加工余量，降低消耗，減少成本，保證機械品的質(zhì)量。連桿零件是發(fā)動機和壓縮機中重要的零件之一，具有較高的強度和抗疲勞性能，還有足夠的剛性和韌性，能保證發(fā)動機等機器高效穩(wěn)定的運行。

關(guān)鍵詞：連桿零件；機械加工工藝規(guī)程；專用夾具及其設(shè)計

1.引言

近年來，我國機械制造業(yè)隨著科學(xué)技術(shù)的不斷進步，得到了飛快的發(fā)展，也取得了較好的成效。機械制造是制造具有操作功能的零件和產(chǎn)品，其產(chǎn)品和零件在生活生產(chǎn)中可以直接被人們所使用，在社會中占據(jù)著舉足輕重的地位，為國家的生活生產(chǎn)活動作出了巨大的貢獻。連桿零件經(jīng)常運用于我們的生活中，是活塞式壓縮機、發(fā)動機重要的零件之一，其力學(xué)性能較好，使得機器在運行過程中，有足夠的強度和剛度，能保證機器運行的效率。本文就連桿零件的機械加工工藝的規(guī)程和專用夾具的設(shè)計進行討論分析。

2.連桿零件的機械加工工藝規(guī)程

2.1機械加工工藝規(guī)程設(shè)計

一般來講，連桿零件的機械加工工藝規(guī)程包括：分析零件工藝性、選擇毛坯的制造方法、選擇基面的水位和高程的起始面、制定相關(guān)的工藝制造路線、確定各工藝的制造設(shè)備、刀具和夾具等、確定工序的切削用量，最后完整的填寫工藝文件。這些步驟和環(huán)節(jié)緊緊相扣，缺一不可，為工藝生產(chǎn)奠定了堅實的基礎(chǔ)。

2.2連桿的工藝性分析及生產(chǎn)類型的確定

連桿是機構(gòu)中兩端分別與主動和從動構(gòu)件銜接，達到傳遞運動和力的目的，連桿工作的條件要求連桿具有較高的力學(xué)性能。這就對連桿機械加工工藝有了嚴格的要求。在連桿機械工藝性方面，應(yīng)從其焊接性能、成型性能、鑄造性能、熱處理性等方面考慮，以保證連桿的強度、硬度、剛度和韌度，同時，還應(yīng)該注意反映連桿進度的參數(shù)，如連桿大小頭孔中心距尺寸進度、連桿大小頭孔平行度等。由于連桿使用的比較廣泛，生產(chǎn)類型一般為大批生產(chǎn)，因此在生產(chǎn)中，可以根據(jù)生產(chǎn)類型和生產(chǎn)條件，采用先進的制造方法，對此進行機械制造。

2.3擬定連桿工藝路線

連桿的工藝路線是描述機械制造中的操作順利的技術(shù)。一般來說，連桿的機械制造的一項集很多工序為一體的制造工藝，為了完成連桿制造，需要進行一串的連續(xù)動作。制定出科學(xué)完善的工藝路線，對機械制造的有序進行有著重要的意義。對于連桿工藝路線，可擬定設(shè)計為：鑄造—時效處理—銑上下2端面—銑下面?zhèn)让妗@孔—鏜孔—鉆孔—溝槽—銑寬槽—質(zhì)檢—入庫。制造工藝卻不是一層不變的，企業(yè)可根據(jù)自身的實際特點，對其中的環(huán)節(jié)進行增加、減少、交換和改變等。

2.4加工余量、工序尺寸和公差的確定

連桿機械制造工序的加工余量應(yīng)該選擇最小的加工余量，其目的是為了縮短加工時間，降低制造成本。加工余量必須保證能達到規(guī)定標準的精度和表面粗糙度。當然，加工連桿零件的尺寸越大，加工余量就越大，切削力、內(nèi)應(yīng)力引起的形變也會隨之增大。因此，在選擇加工余量和工序尺寸時，可以引入工序尺寸公差來進行經(jīng)濟加工精度范圍的判斷，以保證選擇最佳的連桿零件的加工余量和工序尺寸。

2.5切削用量、時間定額的計算

切削用量是連桿零件機械制造過程中所采用的切削速度、切削深度和進給量等參數(shù)?？衫霉剑簐f=f.n=ɑf·z·n（n為工件或刀具的轉(zhuǎn)速（轉(zhuǎn)/分）或每分鐘行程數(shù)（雙行程/分）；z為多齒刀具的齒數(shù)），對其參數(shù)進行計算。針對時間定額的計算，可以根據(jù)粗銑槽底面和兩側(cè)面、半精銑槽底面和兩側(cè)面的時間計算公式：tj=（1+1a+1b）/fmz計算出基本時間。當然，每道工序時間還包括布置時間、休息與生理需要時間等，由于連桿零件機械生產(chǎn)類型為大量生產(chǎn)，其時間可以忽略不計。

3.連桿零件機械制造工序?qū)Ｓ脢A具的設(shè)計

3.1定位方案及定位誤差分析

定位基準的選擇應(yīng)該盡量符合基準重合原則，但是對于工件槽深的要求來說，選擇所加工槽相對的另一端面為定位基準，不重合的誤差為ΔB，ΔB為兩端面間的尺寸公差0.1mm，加工的槽深公差為0.4mm。槽角度位置為45±30，工序要求的是大孔中心為基準，與兩孔連線為45±30。這樣的定位方案，完全符合基準重合，使其定位精度比較高。

3.2夾緊機構(gòu)

設(shè)計加緊機構(gòu)時，應(yīng)該充分考慮動作迅速可靠，加緊點接近被加工部位，提高生產(chǎn)效率，保證加工質(zhì)量。因此，可以采用兩個手動螺旋壓板，夾緊點選擇在大孔端面，同時把防轉(zhuǎn)銷設(shè)置在壓板外側(cè)，使其使用方便，進一步滿足加工需求。

3.3對刀及夾具的安裝方案的確定

在夾具設(shè)計安裝方案時，可以擬定夾具機構(gòu)方案或者繪制夾具草圖，這對于設(shè)計定位裝置，確定工具安裝位置有很大的作用。由于槽的加工要保證刀具方向的位置，為了快速準確的對刀，必須使用直角對刀塊。夾具在安裝時，采用一對定位鍵定向，用螺母加緊兩端耳座的T形螺栓，以保證對刀塊的方向和工作臺縱向方向一致，進一步提高槽深進度，使得加工質(zhì)量得到保證。

3.4夾具體

夾具是機械制造過程中用來固定加工對象，讓其能占有正確的位置，以接受施工或者檢測。夾具體一般夾具上較為復(fù)雜的元件，不僅要考慮安置在夾具中所需要的各種元件，還要考慮工件的裝卸和機床的固定較為方便。因此在設(shè)計夾具體的時候，應(yīng)該滿足一些基本要求：1）重量較輕，便于操作；2）有良好的強度、剛度等力學(xué)性能；3）應(yīng)吊裝方便，安全使用；4）結(jié)構(gòu)和尺寸都較為穩(wěn)定，有一定的精度；5）排屑方面，保證機器性能。

3.5方案綜合評價和總結(jié)

在連桿零件專用夾具設(shè)計方案進行綜合評價，該夾具結(jié)構(gòu)比較簡單，操作方面，不僅可以提高加工效率，還可以保證加工質(zhì)量。采用手動加緊裝置，直角對刀塊可以使夾具在連桿零件加工前很好的對刀；同時，兩對定位鍵可以使整個夾具在機床工作臺有正確的安裝位置，裝卸比較方便，保證了加工精度，提高生產(chǎn)效率，擴大機床使用范圍，減少成本投入，進一步提高了加工質(zhì)量，達到了加工的目的。

4.總結(jié)

總而言之，連桿零件設(shè)計加工，包括了加工工藝規(guī)程和夾具設(shè)計。因為連桿工作條件要求比較高，在連桿的設(shè)計時，應(yīng)該選擇合適的機械定位基準，分析連桿的工藝性，擬定工藝制造路線，較準確的確定加工余量和切削用量；對夾具進行專業(yè)的設(shè)計，嚴格的考慮夾具定位的誤差，進一步提高加工精度，減少成本，降低勞動力，確保連桿零件制造的質(zhì)量。（作者單位：重慶市凱喆機械配件廠）

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