蒲秀麗

摘要：隨著科學(xué)技術(shù)的不斷進(jìn)步，我國(guó)工業(yè)機(jī)械制造日益成熟。在機(jī)械制造工藝規(guī)程中，如何使機(jī)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(jī)械加工余量，降低消耗，減少成本，保證機(jī)械品的質(zhì)量。連桿零件是發(fā)動(dòng)機(jī)和壓縮機(jī)中重要的零件之一，具有較高的強(qiáng)度和抗疲勞性能，還有足夠的剛性和韌性，能保證發(fā)動(dòng)機(jī)等機(jī)器高效穩(wěn)定的運(yùn)行。

關(guān)鍵詞：連桿零件；機(jī)械加工工藝規(guī)程；專(zhuān)用夾具及其設(shè)計(jì)

1.引言

近年來(lái)，我國(guó)機(jī)械制造業(yè)隨著科學(xué)技術(shù)的不斷進(jìn)步，得到了飛快的發(fā)展，也取得了較好的成效。機(jī)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(huì)中占據(jù)著舉足輕重的地位，為國(guó)家的生活生產(chǎn)活動(dòng)作出了巨大的貢獻(xiàn)。連桿零件經(jīng)常運(yùn)用于我們的生活中，是活塞式壓縮機(jī)、發(fā)動(dòng)機(jī)重要的零件之一，其力學(xué)性能較好，使得機(jī)器在運(yùn)行過(guò)程中，有足夠的強(qiáng)度和剛度，能保證機(jī)器運(yùn)行的效率。本文就連桿零件的機(jī)械加工工藝的規(guī)程和專(zhuān)用夾具的設(shè)計(jì)進(jìn)行討論分析。

2.連桿零件的機(jī)械加工工藝規(guī)程

2.1機(jī)械加工工藝規(guī)程設(shè)計(jì)

一般來(lái)講，連桿零件的機(jī)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(xiě)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(jiān)實(shí)的基礎(chǔ)。

2.2連桿的工藝性分析及生產(chǎn)類(lèi)型的確定

連桿是機(jī)構(gòu)中兩端分別與主動(dòng)和從動(dòng)構(gòu)件銜接，達(dá)到傳遞運(yùn)動(dòng)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(duì)連桿機(jī)械加工工藝有了嚴(yán)格的要求。在連桿機(jī)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(qiáng)度、硬度、剛度和韌度，同時(shí)，還應(yīng)該注意反映連桿進(jìn)度的參數(shù)，如連桿大小頭孔中心距尺寸進(jìn)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(lèi)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(lèi)型和生產(chǎn)條件，采用先進(jìn)的制造方法，對(duì)此進(jìn)行機(jī)械制造。

2.3擬定連桿工藝路線

連桿的工藝路線是描述機(jī)械制造中的操作順利的技術(shù)。一般來(lái)說(shuō)，連桿的機(jī)械制造的一項(xiàng)集很多工序?yàn)橐惑w的制造工藝，為了完成連桿制造，需要進(jìn)行一串的連續(xù)動(dòng)作。制定出科學(xué)完善的工藝路線，對(duì)機(jī)械制造的有序進(jìn)行有著重要的意義。對(duì)于連桿工藝路線，可擬定設(shè)計(jì)為：鑄造—時(shí)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(kù)。制造工藝卻不是一層不變的，企業(yè)可根據(jù)自身的實(shí)際特點(diǎn)，對(duì)其中的環(huán)節(jié)進(jìn)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(jī)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(shí)間，降低制造成本。加工余量必須保證能達(dá)到規(guī)定標(biāo)準(zhǔn)的精度和表面粗糙度。當(dāng)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(huì)隨之增大。因此，在選擇加工余量和工序尺寸時(shí)，可以引入工序尺寸公差來(lái)進(jìn)行經(jīng)濟(jì)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(shí)間定額的計(jì)算

切削用量是連桿零件機(jī)械制造過(guò)程中所采用的切削速度、切削深度和進(jìn)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(duì)其參數(shù)進(jìn)行計(jì)算。針對(duì)時(shí)間定額的計(jì)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(shí)間計(jì)算公式：tj=（1+1a+1b）/fmz計(jì)算出基本時(shí)間。當(dāng)然，每道工序時(shí)間還包括布置時(shí)間、休息與生理需要時(shí)間等，由于連桿零件機(jī)械生產(chǎn)類(lèi)型為大量生產(chǎn)，其時(shí)間可以忽略不計(jì)。

3.連桿零件機(jī)械制造工序?qū)Ｓ脢A具的設(shè)計(jì)

3.1定位方案及定位誤差分析

定位基準(zhǔn)的選擇應(yīng)該盡量符合基準(zhǔn)重合原則，但是對(duì)于工件槽深的要求來(lái)說(shuō)，選擇所加工槽相對(duì)的另一端面為定位基準(zhǔn)，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(zhǔn)，與兩孔連線為45±30。這樣的定位方案，完全符合基準(zhǔn)重合，使其定位精度比較高。

3.2夾緊機(jī)構(gòu)

設(shè)計(jì)加緊機(jī)構(gòu)時(shí)，應(yīng)該充分考慮動(dòng)作迅速可靠，加緊點(diǎn)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(gè)手動(dòng)螺旋壓板，夾緊點(diǎn)選擇在大孔端面，同時(shí)把防轉(zhuǎn)銷(xiāo)設(shè)置在壓板外側(cè)，使其使用方便，進(jìn)一步滿(mǎn)足加工需求。

3.3對(duì)刀及夾具的安裝方案的確定

在夾具設(shè)計(jì)安裝方案時(shí)，可以擬定夾具機(jī)構(gòu)方案或者繪制夾具草圖，這對(duì)于設(shè)計(jì)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(zhǔn)確的對(duì)刀，必須使用直角對(duì)刀塊。夾具在安裝時(shí)，采用一對(duì)定位鍵定向，用螺母加緊兩端耳座的T形螺栓，以保證對(duì)刀塊的方向和工作臺(tái)縱向方向一致，進(jìn)一步提高槽深進(jìn)度，使得加工質(zhì)量得到保證。

3.4夾具體

夾具是機(jī)械制造過(guò)程中用來(lái)固定加工對(duì)象，讓其能占有正確的位置，以接受施工或者檢測(cè)。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(jī)床的固定較為方便。因此在設(shè)計(jì)夾具體的時(shí)候，應(yīng)該滿(mǎn)足一些基本要求：1）重量較輕，便于操作；2）有良好的強(qiáng)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(jī)器性能。

3.5方案綜合評(píng)價(jià)和總結(jié)

在連桿零件專(zhuān)用夾具設(shè)計(jì)方案進(jìn)行綜合評(píng)價(jià)，該夾具結(jié)構(gòu)比較簡(jiǎn)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(dòng)加緊裝置，直角對(duì)刀塊可以使夾具在連桿零件加工前很好的對(duì)刀；同時(shí)，兩對(duì)定位鍵可以使整個(gè)夾具在機(jī)床工作臺(tái)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(kuò)大機(jī)床使用范圍，減少成本投入，進(jìn)一步提高了加工質(zhì)量，達(dá)到了加工的目的。

4.總結(jié)

總而言之，連桿零件設(shè)計(jì)加工，包括了加工工藝規(guī)程和夾具設(shè)計(jì)。因?yàn)檫B桿工作條件要求比較高，在連桿的設(shè)計(jì)時(shí)，應(yīng)該選擇合適的機(jī)械定位基準(zhǔn)，分析連桿的工藝性，擬定工藝制造路線，較準(zhǔn)確的確定加工余量和切削用量；對(duì)夾具進(jìn)行專(zhuān)業(yè)的設(shè)計(jì)，嚴(yán)格的考慮夾具定位的誤差，進(jìn)一步提高加工精度，減少成本，降低勞動(dòng)力，確保連桿零件制造的質(zhì)量。（作者單位：重慶市凱喆機(jī)械配件廠）

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