項目十二 連桿零件加工工藝規(guī)程制訂ppt課件

1、項目十二 連桿零件加工工藝規(guī)程制訂 主講人：周歡偉主講人：周歡偉2019年年2月月項目十二 連桿零件加工工藝規(guī)程制訂 n主要內(nèi)容主要內(nèi)容n任務(wù)一任務(wù)一 連桿類零件的特點連桿類零件的特點 n任務(wù)二任務(wù)二 加工細(xì)長軸的特點加工細(xì)長軸的特點 n重點重點n五軸數(shù)控技術(shù)的關(guān)鍵點五軸數(shù)控技術(shù)的關(guān)鍵點n先進(jìn)加工的要點先進(jìn)加工的要點n授課計劃授課計劃n授課時數(shù)授課時數(shù)4學(xué)時，學(xué)時， 累計累計4學(xué)時學(xué)時學(xué)習(xí)情境1：套筒類零件的功用和結(jié)構(gòu)特點n1分析連桿的結(jié)構(gòu)和技術(shù)要求分析連桿的結(jié)構(gòu)和技術(shù)要求n（1構(gòu)造構(gòu)造n連桿是較細(xì)長的變截面非圓形桿件，其桿身截面連桿是較細(xì)長的變截面非圓形桿件，其桿身截面從大頭到小頭逐步變小，

2、以適應(yīng)在工作中承受的從大頭到小頭逐步變小，以適應(yīng)在工作中承受的急劇變化的動載荷。急劇變化的動載荷。n連桿是由連桿大頭、桿身和連桿小頭三部分組成，連桿是由連桿大頭、桿身和連桿小頭三部分組成，連桿大頭是分開的，一半與桿身為一體，一半為連桿大頭是分開的，一半與桿身為一體，一半為連桿蓋，連桿蓋用螺栓和螺母與曲軸主軸頸裝配連桿蓋，連桿蓋用螺栓和螺母與曲軸主軸頸裝配在一起。為了減少磨損和磨損后便于修理，在連在一起。為了減少磨損和磨損后便于修理，在連桿小頭孔中壓人青銅材套，大頭孔中裝有薄壁金桿小頭孔中壓人青銅材套，大頭孔中裝有薄壁金屬軸瓦。屬軸瓦。n為方便加工連桿，可以在連桿的大頭側(cè)面或小頭為方便加工連桿，

3、可以在連桿的大頭側(cè)面或小頭側(cè)面設(shè)置工藝凸臺或工藝側(cè)面。側(cè)面設(shè)置工藝凸臺或工藝側(cè)面。（2連桿的主要技術(shù)要求技術(shù)要求項目具體要求或數(shù)值滿足的主要性能大、小頭孔精度尺寸公差I(lǐng)T6級，圓度、柱度0.0040.006保證與軸瓦的良好配合兩孔中心距0.030.05氣缸的壓縮比兩孔軸線在同一個平面內(nèi)在連桿軸線平面內(nèi)：0.020. 04：100在垂直連桿軸線平面內(nèi)：0.040.06：100減少氣缸壁和曲軸頸磨損大孔兩端對軸線的垂直度0.1:100減少曲軸頸邊緣磨損兩螺孔子定位孔的位置精度在兩個垂直方向上的平行度：0.020.04/100對結(jié)合面的垂直度：0.10.3/100保證正常承載和軸頸與軸瓦的良好配合同

4、一組內(nèi)的重量差2%保證運(yùn)轉(zhuǎn)平穩(wěn) n（3連桿的工藝特點：連桿的工藝特點：n1連桿體和蓋厚度不一樣，改善了加工工藝性。連桿蓋厚度為連桿體和蓋厚度不一樣，改善了加工工藝性。連桿蓋厚度為31mm，比，比連桿桿厚度單邊小連桿桿厚度單邊小3.8mm，蓋兩端面精度產(chǎn)品要求不高，可一次加工而成。，蓋兩端面精度產(chǎn)品要求不高，可一次加工而成。n由于加工面小，冷卻條件好，使加工振動和磨削燒傷不易產(chǎn)生。由于加工面小，冷卻條件好，使加工振動和磨削燒傷不易產(chǎn)生。連桿桿和蓋裝配后不存在端面不一致的問題，故連桿兩端面的精磨不需連桿桿和蓋裝配后不存在端面不一致的問題，故連桿兩端面的精磨不需要在裝配后進(jìn)行，可在螺栓孔加工之前。要

5、在裝配后進(jìn)行，可在螺栓孔加工之前。n螺栓孔、軸瓦對端面的位置精度可由加工精度直接保證，而不會受精磨加工螺栓孔、軸瓦對端面的位置精度可由加工精度直接保證，而不會受精磨加工精度的影響精度的影響n2)連桿小頭兩端面由斜面和一段窄平面組成。這種楔形結(jié)構(gòu)的設(shè)計可增大其連桿小頭兩端面由斜面和一段窄平面組成。這種楔形結(jié)構(gòu)的設(shè)計可增大其承壓面積，以提高活塞的強(qiáng)度和剛性。承壓面積，以提高活塞的強(qiáng)度和剛性。n在加工方面，與一般連桿相比，增加了斜面加工和小頭孔兩斜面上倒角工序；在加工方面，與一般連桿相比，增加了斜面加工和小頭孔兩斜面上倒角工序；用提高零件定位及壓頭導(dǎo)向精度來避免襯套壓偏現(xiàn)象的發(fā)生，但卻增加了壓用提高

6、零件定位及壓頭導(dǎo)向精度來避免襯套壓偏現(xiàn)象的發(fā)生，但卻增加了壓襯套工序加工的難度。襯套工序加工的難度。n3)帶止口斜結(jié)合面。連桿結(jié)合面結(jié)構(gòu)種類較多，有平切口和斜切口，還有鍵帶止口斜結(jié)合面。連桿結(jié)合面結(jié)構(gòu)種類較多，有平切口和斜切口，還有鍵槽形、鋸齒形和帶止口的。從使用性能上看，重復(fù)定位精度高，在擰緊螺釘槽形、鋸齒形和帶止口的。從使用性能上看，重復(fù)定位精度高，在擰緊螺釘時，可自動滑移消除止口間隙。從工藝性上看，定位可靠，連桿成品經(jīng)拆裝時，可自動滑移消除止口間隙。從工藝性上看，定位可靠，連桿成品經(jīng)拆裝后大頭孔徑圓度變化小。由于連桿由多面組成且結(jié)構(gòu)復(fù)雜，精度要求較高，后大頭孔徑圓度變化小。由于連桿由多面

7、組成且結(jié)構(gòu)復(fù)雜，精度要求較高，所以加工難度增大；結(jié)合面和螺孔不垂直，呈所以加工難度增大；結(jié)合面和螺孔不垂直，呈72角，螺栓孔只好在切斷工角，螺栓孔只好在切斷工序后、拉結(jié)合面工序前加工。螺栓孔和結(jié)合面分別先后加工，為達(dá)到互換性序后、拉結(jié)合面工序前加工。螺栓孔和結(jié)合面分別先后加工，為達(dá)到互換性裝配要求，加工精度相應(yīng)提高。裝配要求，加工精度相應(yīng)提高。機(jī)械加工輔助設(shè)備工具一宗，主要有:切割機(jī)、拋光機(jī)、磨光機(jī)、小鉆床、卡尺、電纜、配電箱、自作可轉(zhuǎn)動工裝n切割機(jī)切割機(jī)n有金屬和非金屬行業(yè)有金屬和非金屬行業(yè)n非金屬行業(yè)分的比較細(xì)致非金屬行業(yè)分的比較細(xì)致,像有切割石材的石材切割機(jī)像有切割石材的石材切割機(jī),水水

8、切割機(jī)切割機(jī),鋸齒切割機(jī)鋸齒切割機(jī),切割布料和塑料切割布料和塑料,化纖制品用的激光切化纖制品用的激光切割機(jī)割機(jī),刀片式刀片式,切割機(jī)切割機(jī),切割切割n金屬材料的則有火焰切割面金屬材料的則有火焰切割面,等離子切割機(jī)等離子切割機(jī),火焰切割機(jī)里火焰切割機(jī)里面又分?jǐn)?shù)控火焰切割機(jī)面又分?jǐn)?shù)控火焰切割機(jī),和手動的兩大類和手動的兩大類,手動的類別有手動的類別有,小小跑車跑車,半自動半自動,純手動純手動,數(shù)控的有數(shù)控的有,龍門式數(shù)控切割機(jī)龍門式數(shù)控切割機(jī),懸臂式懸臂式數(shù)控切割機(jī)數(shù)控切割機(jī),臺式數(shù)控切割機(jī)臺式數(shù)控切割機(jī),相貫線數(shù)控切割機(jī)等等相貫線數(shù)控切割機(jī)等等!n激光切割機(jī)為效率最快，切割質(zhì)量最好。等離子切割機(jī)切

9、激光切割機(jī)為效率最快，切割質(zhì)量最好。等離子切割機(jī)切割速度也很快，但切割效果次之?；鹧媲懈顧C(jī)爭對于厚度割速度也很快，但切割效果次之?；鹧媲懈顧C(jī)爭對于厚度較大的碳鋼材質(zhì)。相貫線切割機(jī)是用于切割鋼管的切割設(shè)較大的碳鋼材質(zhì)。相貫線切割機(jī)是用于切割鋼管的切割設(shè)備。切割機(jī)目前來說數(shù)控火焰、等離子切割機(jī)掌握著很大備。切割機(jī)目前來說數(shù)控火焰、等離子切割機(jī)掌握著很大一部分用戶，而以后水切割、激光切割將代替前著，成為一部分用戶，而以后水切割、激光切割將代替前著，成為主流切割機(jī)，因為他們環(huán)保、切割速度快、切割質(zhì)量好！主流切割機(jī)，因為他們環(huán)保、切割速度快、切割質(zhì)量好！n模具拋光機(jī)模具拋光機(jī)n模具拋光機(jī)采用進(jìn)口大功率器

10、件，功率比同類產(chǎn)品提升模具拋光機(jī)采用進(jìn)口大功率器件，功率比同類產(chǎn)品提升30%。微電腦控制的。微電腦控制的諧振頻率自動尋找和鎖定功能；數(shù)控九段振動大小和放電間隙跟蹤適應(yīng)功能。諧振頻率自動尋找和鎖定功能；數(shù)控九段振動大小和放電間隙跟蹤適應(yīng)功能。模具拋光機(jī)適用范圍：各種模具包括硬質(zhì)合金模具的復(fù)雜型腔、窄槽狹模具拋光機(jī)適用范圍：各種模具包括硬質(zhì)合金模具的復(fù)雜型腔、窄槽狹縫、盲孔等粗糙表面至鏡面的整形拋光?？蓲伖飧鞣N金屬、玻璃、玉石、瑪縫、盲孔等粗糙表面至鏡面的整形拋光?？蓲伖飧鞣N金屬、玻璃、玉石、瑪瑙等。瑙等。n火焰拋光機(jī)火焰拋光機(jī)n火焰拋光機(jī)采用電解水技術(shù)，通電從水中提取氫氧氣體的能源設(shè)備，其中氫火

11、焰拋光機(jī)采用電解水技術(shù)，通電從水中提取氫氧氣體的能源設(shè)備，其中氫氣作為燃料，氧氣用于助燃，可以取代乙炔、煤氣、液化氣等含碳?xì)怏w，具氣作為燃料，氧氣用于助燃，可以取代乙炔、煤氣、液化氣等含碳?xì)怏w，具有熱值高、火焰集中、零污染，生產(chǎn)效率高，節(jié)能方便等優(yōu)點。適合攜機(jī)到有熱值高、火焰集中、零污染，生產(chǎn)效率高，節(jié)能方便等優(yōu)點。適合攜機(jī)到野外環(huán)境操作。適合首飾廠、金店、齒科、玻璃及其它行業(yè)的精密工藝明火野外環(huán)境操作。適合首飾廠、金店、齒科、玻璃及其它行業(yè)的精密工藝明火焊接、小型澆鑄、小零件淬火退火、各種金屬絲焊接、高溫材料試驗等。焊接、小型澆鑄、小零件淬火退火、各種金屬絲焊接、高溫材料試驗等。n金相拋光機(jī)

12、金相拋光機(jī)n金相拋光機(jī)電動機(jī)固定在底座上，固定拋光盤用的錐套通過螺釘與電動機(jī)軸金相拋光機(jī)電動機(jī)固定在底座上，固定拋光盤用的錐套通過螺釘與電動機(jī)軸相連。拋光織物通過套圈緊固在拋光盤上，電動機(jī)通過底座上的開關(guān)接通電相連。拋光織物通過套圈緊固在拋光盤上，電動機(jī)通過底座上的開關(guān)接通電源起動后，便可用手對試樣施加壓力在轉(zhuǎn)動的拋光盤上進(jìn)行拋光。拋光過程源起動后，便可用手對試樣施加壓力在轉(zhuǎn)動的拋光盤上進(jìn)行拋光。拋光過程中加入的拋光液可通過固定在底座上的塑料盤中的排水管流入置于拋光機(jī)旁中加入的拋光液可通過固定在底座上的塑料盤中的排水管流入置于拋光機(jī)旁的方盤內(nèi)。拋光罩及蓋可防止灰土及其他雜物在機(jī)器不使用時落在拋

13、光織物的方盤內(nèi)。拋光罩及蓋可防止灰土及其他雜物在機(jī)器不使用時落在拋光織物上而影響使用效果。上而影響使用效果。任務(wù)二 加工工藝規(guī)程制訂n1 明確毛坯狀況明確毛坯狀況n連桿材料一般采用連桿材料一般采用45鋼或鋼或40Cr、45Mn2等優(yōu)質(zhì)等優(yōu)質(zhì)鋼或合金鋼，近年來也有采用球墨鑄鐵的。鋼制鋼或合金鋼，近年來也有采用球墨鑄鐵的。鋼制連桿都用模鍛制造毛坯。連桿毛坯的鍛造工藝有連桿都用模鍛制造毛坯。連桿毛坯的鍛造工藝有兩種方案：將連桿體和蓋分開鍛造；連桿體和蓋兩種方案：將連桿體和蓋分開鍛造；連桿體和蓋整體鍛造。整體鍛造或分開鍛造的選擇決定于鍛整體鍛造。整體鍛造或分開鍛造的選擇決定于鍛造設(shè)備的能力，顯然整體鍛

14、造需要有大的鍛造設(shè)造設(shè)備的能力，顯然整體鍛造需要有大的鍛造設(shè)備。備。n2 擬定工藝路線；擬定工藝路線；n連桿的尺寸精度、形狀精度和位置精度的要求都連桿的尺寸精度、形狀精度和位置精度的要求都很高，但剛度又較差，容易產(chǎn)生變形。連桿的主很高，但剛度又較差，容易產(chǎn)生變形。連桿的主要加工表面為大小頭孔、兩端面、連桿蓋與連桿要加工表面為大小頭孔、兩端面、連桿蓋與連桿體的接合面和螺栓等。次要表面為油孔、鎖口槽、體的接合面和螺栓等。次要表面為油孔、鎖口槽、供作工藝基準(zhǔn)的工藝凸臺等。還有稱重去重、檢供作工藝基準(zhǔn)的工藝凸臺等。還有稱重去重、檢驗、清洗和去毛刺等工序。驗、清洗和去毛刺等工序。n（1加工階段的劃分和加

15、工順序的安排加工階段的劃分和加工順序的安排n連桿本身的剛度比較低，在外力作用下容易變形；連桿本身的剛度比較低，在外力作用下容易變形；連桿是模鍛件，孔的加工余量較大，切削加工時連桿是模鍛件，孔的加工余量較大，切削加工時易產(chǎn)生殘余應(yīng)力。因而，在安排工藝過程時，應(yīng)易產(chǎn)生殘余應(yīng)力。因而，在安排工藝過程時，應(yīng)把各主要表面的粗、精加工工序分開。這樣，粗把各主要表面的粗、精加工工序分開。這樣，粗加工產(chǎn)生的變形就可以在半精加工中得到修正；加工產(chǎn)生的變形就可以在半精加工中得到修正；半精加工中產(chǎn)生的變形可以在精加工中得到修正，半精加工中產(chǎn)生的變形可以在精加工中得到修正，最后達(dá)到零件的技術(shù)要求，同時在工序安排上先最

16、后達(dá)到零件的技術(shù)要求，同時在工序安排上先加工定位基準(zhǔn)。加工定位基準(zhǔn)。n連桿工藝過程可分為以下三個階段。連桿工藝過程可分為以下三個階段。n粗加工階段粗加工階段n粗加工階段也是連桿體和蓋合并前的加工階段：粗加工階段也是連桿體和蓋合并前的加工階段：n主要是基準(zhǔn)面的加工，包括輔助基準(zhǔn)面加工；準(zhǔn)備連桿體主要是基準(zhǔn)面的加工，包括輔助基準(zhǔn)面加工；準(zhǔn)備連桿體及蓋合并所進(jìn)行的加工，如兩者對口面的銑、磨等。及蓋合并所進(jìn)行的加工，如兩者對口面的銑、磨等。n半精加工階段半精加工階段n半精加工階段也是連桿體和蓋合并后的加工，如精磨兩平半精加工階段也是連桿體和蓋合并后的加工，如精磨兩平面，半精樓大頭孔及孔口倒角等。總之，

17、是為精加工大、面，半精樓大頭孔及孔口倒角等。總之，是為精加工大、小頭孔作準(zhǔn)備的階段。小頭孔作準(zhǔn)備的階段。n精加工階段精加工階段n精加工階段主要是最終保證連桿主要表面精加工階段主要是最終保證連桿主要表面大、小頭孔大、小頭孔全部達(dá)到圖紙要求的階段，如珩磨大頭孔、精鏜小頭軸承全部達(dá)到圖紙要求的階段，如珩磨大頭孔、精鏜小頭軸承孔等?？椎?。n（2定位及夾緊定位及夾緊n1粗基準(zhǔn)的選擇粗基準(zhǔn)的選擇n粗基準(zhǔn)的正確選擇和初定位夾具的合理設(shè)計是加工工藝中至關(guān)重要的粗基準(zhǔn)的正確選擇和初定位夾具的合理設(shè)計是加工工藝中至關(guān)重要的問題。在拉連桿大小頭側(cè)定位面時，采用連桿的基準(zhǔn)端面及小頭毛坯問題。在拉連桿大小頭側(cè)定位面時，

18、采用連桿的基準(zhǔn)端面及小頭毛坯外圓三點和大頭毛坯外圓二點粗基準(zhǔn)定位方式。這樣保證了大小頭孔外圓三點和大頭毛坯外圓二點粗基準(zhǔn)定位方式。這樣保證了大小頭孔和蓋上各加工面加工余量均勻，保證了連桿大頭稱重去重均勻，保證和蓋上各加工面加工余量均勻，保證了連桿大頭稱重去重均勻，保證了零件總成最終形狀及位置。圖了零件總成最終形狀及位置。圖7-3為加工兩端面粗基準(zhǔn)定位夾緊，為加工兩端面粗基準(zhǔn)定位夾緊，圖圖7-4為加工連桿大、小頭定位基準(zhǔn)面粗基準(zhǔn)定位夾緊。為加工連桿大、小頭定位基準(zhǔn)面粗基準(zhǔn)定位夾緊。n2精加工基準(zhǔn)采用了無間隙定位方法，在產(chǎn)品設(shè)計出定位基準(zhǔn)面。精加工基準(zhǔn)采用了無間隙定位方法，在產(chǎn)品設(shè)計出定位基準(zhǔn)面。

19、n在連桿桿和總成的加工中，采用桿端面、小頭頂面和側(cè)面、大頭側(cè)面在連桿桿和總成的加工中，采用桿端面、小頭頂面和側(cè)面、大頭側(cè)面的加工定位方式；在螺栓孔至止口斜結(jié)合面加工工序的連桿蓋加工中，的加工定位方式；在螺栓孔至止口斜結(jié)合面加工工序的連桿蓋加工中，采用了以其端面、螺栓兩座面、一螺栓座面的側(cè)面的加工定位方法。采用了以其端面、螺栓兩座面、一螺栓座面的側(cè)面的加工定位方法。這種重復(fù)定位精度高且穩(wěn)定可靠的定位、夾緊方法，可使零件變形小，這種重復(fù)定位精度高且穩(wěn)定可靠的定位、夾緊方法，可使零件變形小，操作方便，能通用于從粗加工到精加工中的各道工序。由于定位基準(zhǔn)操作方便，能通用于從粗加工到精加工中的各道工序。由

20、于定位基準(zhǔn)統(tǒng)一，使各工序中定位點的大小及位置也保持相同。這些都為穩(wěn)定工統(tǒng)一，使各工序中定位點的大小及位置也保持相同。這些都為穩(wěn)定工藝、保證加工精度提供了良好的條件。藝、保證加工精度提供了良好的條件。n加工連桿大小頭定位基準(zhǔn)面粗基準(zhǔn)定位夾緊圖加工連桿大小頭定位基準(zhǔn)面粗基準(zhǔn)定位夾緊圖7-3加工兩端面粗基準(zhǔn)加工兩端面粗基準(zhǔn)定位夾緊定位夾緊n（3連桿加工的工藝流程連桿加工的工藝流程n連桿的加工順序大致如下：粗磨上下端面連桿的加工順序大致如下：粗磨上下端面鉆、拉小頭鉆、拉小頭孔孔拉側(cè)面拉側(cè)面切開切開拉半圓孔、接合面、螺栓孔拉半圓孔、接合面、螺栓孔配對加工螺栓孔配對加工螺栓孔裝成合件裝成合件精加工合件精加工合件大小頭大小頭孔光整加工一去重分組、檢驗?？坠庹庸ひ蝗ブ胤纸M、檢驗。n還有另一種常用的工藝流程是：拉大小頭兩端面還有另一種常用的工藝流程是：拉大小頭兩端面粗磨粗磨大小頭兩端面大小頭兩端面拉連桿大小頭側(cè)定位面拉連桿大小頭側(cè)定位面拉連桿蓋兩端面拉連桿蓋兩端面及桿兩端面倒角及桿兩端面倒角拉小頭兩斜面拉小頭兩斜面粗拉螺栓座面，拉配對粗拉螺栓座面，拉配對打字面、去重凸臺面及蓋定位側(cè)面打字面、