連桿零件機械加工工藝及專用夾具設計

王青云

（黃石職業技術學院，湖北 黃石 435003）

1 連桿零件機械加工工藝

（1）連桿的結構特點。連桿是汽車發動機的主要傳動部件之一，它是作用于活塞頂面的膨脹壓力傳遞給曲軸，并受曲軸的驅動而帶動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。為了保證發動機運轉均衡，同一發動機中各連桿的質量部能相差大。因此，在連桿部件的大、小頭兩端設置了去不平衡質量的凸塊，以便在稱量后切除不平衡質量。連桿的厚度考慮到裝夾、安放、搬運等要求，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，是活塞的往復直線運動變為曲柄的回轉運動，以輸出動力。那么也就是說，連桿的加工精度將直接影響柴油發動機的性能，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，要求具有很高的強度。因此連桿的材料一般采用高強度碳鋼和合金鋼。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，那么對于毛坯制造方法的選擇，主要根據生產類型及零件對材料的組織性要求，零件的形狀及其外形尺寸，毛坯車間現有生產條件及采用先進的毛坯制造方法的可能性來確定毛坯的制造方法。對于選擇毛坯類型，我們主要根據零件的用途確定、批量生產綱領確定、根據手冊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。根據毛坯的材料，生產類型，生產綱領及復雜程度，毛坯可采用鑄成型。因零件其實并不復雜，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械加工路線，確定加工方案中首先要做的重要工作。基面選擇得正確、合理與否，將直接影響工作的加工質量和生產率。我們在考慮定位基面時。著重應該從以下三個方面去考慮：①以哪一平面為基準；②以哪一平面作為粗基面；③是否有特殊加工要求等。

（6）選擇加工設備及工藝裝備。由于生產類型為大批生產，故加工設備應以通用機床為主，輻以少量專用機床的流水生產線。工件在各機床上得裝卸及各機床間的傳送均由人工完成。選擇時要根據零件加工精度、輪廓尺寸和批量等因素，合理確定機床種類及規格。要根據質量、效率和經濟性選擇夾具種類和數量。還要根據工件材料和切削用量以及生產率的要求，選擇刀具，刀具盡量要選擇標準刀具。還要根據批量及加工精度選擇量具。

（7）連桿的檢驗。連桿加工工序多，中間又插入熱處理工序，因而需經多次中間檢驗，最終檢查項目和其他零件一樣，包括尺寸精度、形狀精度和位置精度。以及表面粗糙度檢驗，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行。連桿還要進行探傷檢查其內在質量。

2 用夾具裝夾工件優點

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

能穩定地保證工作的加工精度；提高生產效率；擴大機床使用范圍；降低成本。用夾具裝夾工件時，工件相對于刀具及機床的位置精度由夾具保證，不受工人技術水平的影響，使一批工件的加工趨于一致。使用夾具裝夾工件方便、快速、工件不需要劃線矯正，可顯著減少輔助工時，提高勞動生產率。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，提高勞動生產率。可使用多件、多工位裝夾工件的夾具，并可采用高效夾緊機構，進一步提高生產率。在批量生產中使用夾具后，由于勞動生產率的提高、使用技術等級較低的工人以及廢品率下降，明顯地降低了生產成本。夾具制造成本分攤在一批工件上，每個工件增加的成本是極少的，遠小于由于提高勞動生產率而降低的成本。工件批量越大，使用夾具所取得的經濟效益會越顯著。

3 專用夾具設計

①夾具設計的第一步是在已知生產綱領的前提下，研究被加工零件的零件圖、工序圖、規程、設計任務書等，對加工進行工藝分析。其內容主要是了解工件的機構特點。②擬定夾具機構方案與繪制夾具草圖。確定工件定位，設計定位裝置。確定工件夾緊，設計夾緊裝置。對刀或導向方案確定，設計導向裝置。確定連接方式，設計連接元件。確定和設計其他裝置及元件結構形式。確定夾具具體的機構形式及夾具在機床上得安裝方式。

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

[2]崔曉蘭.連桿零件銑床專用夾具設計[J].才智,2009，（9）.

[3]錢文捷，魯倫文.連桿零件的機械加工工藝規定[J].湖南農機，2010，11）.