1、1連桿加工工藝連桿加工工藝C418 劉長民 李 歡 苗海法 張海玉 高旭威 郭延飛2連桿加工工藝設計應考慮的問題連桿加工工藝設計應考慮的問題n工序安排工序安排n連桿加工工序安排應注意兩個影響精度的因素：（1）連桿的剛度比較低，在外力作用下容易變形；（2）連桿是模鍛件，孔的加工余量大，切削時會產生較大的殘余內應力。因此在連桿加工工藝中，各主要表面的粗精加工工序一定要分開。3定位基準定位基準n定位基準定位基準n精基準：以桿身對稱面定位，便于保證對稱度的要求，而且采用雙面銑，可使部分切削力抵消。n統一精基準：以大小頭端面，小頭孔、大頭孔一側面定位。因為端面的面積大，定位穩定可靠；用小頭孔定位可直接控

2、制大小頭孔的中心距。4夾具使用 n應具備適應“一面一孔一凸臺”的統一精基準。而大小頭定位銷是一次裝夾中鏜出，故須考慮“自為基準”情況，這時小頭定位銷應做成活動的，當連桿定位裝夾后，再抽出定位銷進行加工。n保證螺栓孔與螺栓端面的垂直度。為此，精銑端面時，夾具可考慮重復定位情況，如采用夾具限制7個自由度（其是長圓柱銷限制4個，長菱形銷限制2個）。長銷定位目的就在于保證垂直度。但由于重復定位裝御有困難，因此要求夾具制造精度較高，且采取一定措施，一方面長圓柱銷削去一邊，另一方面設計頂出工件的裝置。5連桿結構特點1、在發動機中承受急劇的載荷變化。2、受力大，應有較好的度剛度和強度， 較輕的質量。3、連桿

3、的加工精度將直接影響柴油機的性能，工藝的選擇又是直接影響精度的主要因素 6反映連桿精度的主要參數（1）連桿大端中心面和小端中心面相對連桿桿身中心面的對稱度對稱度；（2）連桿大、小頭孔中心距尺寸精度中心距尺寸精度；（3）連桿大、小頭孔平行度；平行度；（4）連桿大、小頭孔尺寸精度、形狀精度；尺寸精度、形狀精度；（5）連桿大頭螺栓孔與接合面的垂直度。垂直度。7連桿主要技術要求8大、小頭孔的尺寸精度、形狀精度 n為了使大頭孔與軸瓦及曲軸、小頭孔與活塞銷能密切配合，減少沖擊的不良影響和便于傳熱。大頭孔公差等級為IT6，表面粗糙度Ra應不大于0.4m；大頭孔的圓柱度公差為0.012 mm，小頭孔公差等級為

4、IT8，表面粗糙度Ra應不大于3.2m。小頭壓襯套的底孔的圓柱度公差為0.0025 mm，素線平行度公差為0.04/100 mm。9大、小頭孔軸心線在兩個互相垂直方向的平行度 n兩孔軸心線在連桿軸線方向的平行度誤差會使活塞在汽缸中傾斜，從而造成汽缸壁磨損不均勻，同時使曲軸的連桿軸頸產生邊緣磨損，所以兩孔軸心線在連桿軸線方向的平行度公差較小；而兩孔軸心線在垂直于連桿軸線方向的平行度誤差對不均勻磨損影響較小，因而其公差值較大。兩孔軸心線在連桿的軸線方向的平行度在100 mm長度上公差為0.04 mm；在垂直與連桿軸心線方向的平行度在100 mm長度上公差為0.06 mm。10 大、小頭孔中心距 n

5、大小頭孔的中心距影響到汽缸的壓縮比，即影響到發動機的效率，所以規定了比較高的要求：1900.05 mm。11主要技術要求12 大、小頭孔兩端面的技術要求 n連桿大、小頭孔兩端面間距離的基本尺寸相同，但從技術要求是不同的，大頭兩端面的尺寸公差等級為IT9，表面粗糙度Ra不大于0.8m, 小頭兩端面的尺寸公差等級為IT12，表面粗糙度Ra不大于6.3m。這是因為連桿大頭兩端面與曲軸連桿軸頸兩軸肩端面間有配合要求，而連桿小頭兩端面與活塞銷孔座內檔之間沒有配合要求。連桿大頭端面間距離尺寸的公差帶正好落在連桿小頭端面間距離尺寸的公差帶中，這給連桿的加工帶來許多方便。13 螺栓孔的技術要求螺栓孔的技術要求

6、n在前面已經說過，連桿在工作過程中受到急劇的動載荷的作用。這一動載荷又傳遞到連桿體和連桿蓋的兩個螺栓及螺母上。因此除了對螺栓及螺母要提出高的技術要求外，對于安裝這兩個動力螺栓孔及端面也提出了一定的要求。規定：螺栓孔按IT8級公差等級和表面粗糙度Ra應不大于6.3m加工；兩螺栓孔在大頭孔剖分面的對稱度公差為0.25 mm。14有關結合面的技術要求 n在連桿受動載荷時，接合面的歪斜使連桿蓋及連桿體沿著剖分面產生相對錯位，影響到曲軸的連桿軸頸和軸瓦結合不良，從而產生不均勻磨損。結合面的平行度將影響到連桿體、連桿蓋和墊片貼合的緊密程度，因而也影響到螺栓的受力情況和曲軸、軸瓦的磨損。對于本連桿，要求結合

7、面的平面度的公差為0.025 mm。15連桿的材料和毛坯 n連桿在工作中承受多向交變載荷的作用，要求具有很高的強度。因此，連桿材料一般采用高強度碳鋼和合金鋼；如45鋼、55鋼、40Cr、40CrMnB等。近年來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。隨著粉末冶金鍛造工藝的出現和應用，使粉末冶金件的密度和強度大為提高。因此，采用粉末冶金的辦法制造連桿是一個很有發展前途的制造方法。16連桿的機械加工工藝過程分析 n工藝過程的安排 n（1）兩端面：粗銑、精銑、粗磨、精磨n（2）小頭孔：鉆孔、擴孔、鉸孔、精鏜、壓入襯套后再精鏜n（3）大頭孔：擴孔、粗鏜、半精鏜、精鏜、金剛鏜、

8、珩磨17定位基準的選擇 n在連桿機械加工工藝過程中，大部分工序選用連桿的一個指定的端面和小頭孔作為主要基面，并用大頭處指定一側的外表面作為另一基面。這是由于：端面的面積大，定位比較穩定，用小頭孔定位可直接控制大、小頭孔的中心距。這樣就使各工序中的定位基準統一起來，減少了定位誤差。具體的辦法是，如圖（15）所示： 18確定各工序的加工余量、計算工序尺寸及公差 19大頭孔各工序尺寸及其公差 20小頭孔各工序尺寸及其公差 21工藝過程（1）22（2）23（3）24（4）25 連桿的檢驗連桿的檢驗n連桿在機械加工中要進行中間檢驗，加工完畢后要進行最終檢驗，檢驗項目按圖紙上的技術要求進行。n 觀察外表缺陷及目測表面粗糙度觀察外表缺陷及目測表面粗糙度n連桿大頭孔圓柱度的檢驗連桿大頭孔圓柱度的檢驗n用量缸表，在大頭孔內分三個斷面測量其內徑，每個斷面測量兩個方向，三個斷面測量的最大值與最小值之差的一半即圓柱度。 26 連桿體、連桿上蓋對大頭孔中心連桿體、連桿上蓋對大頭孔中心線的對稱度的檢驗線的對稱度的檢驗n采用圖（16）所示專用檢具（用一平尺安裝上百分表）。用結合面為定位基準分別測量連桿體、連桿上蓋兩個半圓的半徑值，其差為對稱度誤差。27 連桿大小頭孔平行度的檢驗 n如圖（17）所示,將連桿大小頭孔穿入專用心軸，在平臺上用等高V形鐵支撐連桿大頭孔心軸，測量