壓力機(jī)連桿鏜孔工藝分析

張金橋

摘 要：作為伺服壓力機(jī)中一個(gè)關(guān)鍵的零部件，連桿的加工精度會(huì)影響整個(gè)伺服壓力機(jī)的加工精度，連桿大小頭孔的精度，作為整個(gè)連桿的關(guān)鍵部位，只有很好的保證大小頭孔的加工精度，才能實(shí)現(xiàn)伺服壓力機(jī)的超精密加工。本文主要研究了連桿大頭孔的鏜孔的加工工序，包括定位基準(zhǔn)的選擇，切削力和夾緊力的計(jì)算等主要步驟，為連桿的加工工藝提供了新的思路。

關(guān)鍵詞：壓力機(jī)；連桿；鏜孔；工藝；切削力

連桿是大型伺服壓力機(jī)中一個(gè)比較主要的零部件，它既可以傳遞運(yùn)動(dòng)又能承受載荷，通過設(shè)計(jì)連桿的尺寸，伺服壓力機(jī)可以實(shí)現(xiàn)多種精密的滑塊軌跡，為實(shí)現(xiàn)精密沖壓提供了保障，因此，連桿的加工精度是一個(gè)很重要的研究課題，它的尺寸精度和形狀精度會(huì)影響整個(gè)伺服壓力機(jī)的加工精度，尤其是連桿大小頭孔的精度，作為整個(gè)連桿的關(guān)鍵部位，只有很好的保證大小頭孔的加工精度，才能實(shí)現(xiàn)伺服壓力機(jī)的超精密加工。

一、鏜孔路線設(shè)計(jì)

連桿大頭孔的最終采用鏜削加工，在鏜削工序中，除了要保證連桿大頭孔本身的精度要求外，還要保證大頭孔中心線與小頭孔中心線在兩個(gè)相互垂直方向的平行度要求和中心距要求。為此采用臥式鏜削。金剛鏜切削速度高，進(jìn)給量小和鏜削深度，切削力及發(fā)熱變形較小，這樣不僅可以獲得良好的加工精度，還具有較高的生產(chǎn)率，由于是大批量生產(chǎn)，所以還要設(shè)計(jì)專用夾具。

二、鏜φ270mm大頭孔

1.定位基準(zhǔn)的選擇

由零件圖可知，在鏜大頭孔之前，要完成連桿的小頭孔的車削，小頭端面也要精車，要達(dá)到無定位誤差的目的，采用一面一短銷定位，小頭孔用一面一短心軸定位限制4個(gè)自由度，再用兩個(gè)支撐釘頂在大頭側(cè)面限制一個(gè)轉(zhuǎn)動(dòng)自由度，屬于不完全定位。由于生產(chǎn)批量大，為了提高加工效率，縮短輔助時(shí)間，大頭端用壓板夾緊，裝卸工件方便、迅速。

2.切削力及夾緊力的計(jì)算

主要計(jì)算鏜大頭孔過程的受力，所以只對(duì)夾具的定位誤差及夾緊力和鏜削力的計(jì)算。切削力和夾緊力是鏜孔以及其他機(jī)械加工方法中的關(guān)鍵影響因素，保證切削力和夾緊力不出現(xiàn)突變是順利完成切削加工的前提，因此我們首先來計(jì)算切削力和夾緊力，只有切削力和夾緊力符合規(guī)范，才可以進(jìn)行其他步驟。

鏜孔時(shí)的切削力計(jì)算：

式中d=29.49mm，f=0.2mm/r，ZF=1.0，yF=0.7，σb=650Mpa。

代入得：

=4725.1N

夾緊力的計(jì)算：

Q=160NL=200mm D=23mma=2.850 ?=6.34°

代入公式得：

=17414.4N

在計(jì)算切削力時(shí)，必須考慮安全系數(shù)K：

K=K1K2K3K4

式中：K1—基本安全系數(shù)；取1.5

K2—加工性質(zhì)系數(shù)；取1.1

K3—刀具鈍化系數(shù)；取1.1

K4—斷續(xù)切削系數(shù)；取1.1

則有：F=KxFf=1.5×1.1×1.1×1.1×4725.1=9433.6N

從上述的計(jì)算可以看出該工序的切削力和夾緊力都符合加工規(guī)范，不會(huì)出現(xiàn)因切削力和夾緊力過大而導(dǎo)致加工過程中出現(xiàn)異常事故。

3.定位誤差分析

（1）定位元件尺寸及公差的確定：連桿的定位一面兩孔和大頭一端面，孔定位用塑料液性心軸和削邊銷。削邊銷的直徑為Φ2h7，心軸與的直徑為Φ64h7。

（2）要解決連桿體剖分面中心距精度的問題，以Φ270的中心線為定位基準(zhǔn)，雖屬“基準(zhǔn)重合”，無基準(zhǔn)不重合誤差，但由于定位面與定位間存在間隙，造成的基準(zhǔn)位置誤差即為定位誤差，其值為：

=1/2（0.021+0.030+0.030）=0.0405

ΔDw――垂直方向的定位誤差；

δD――工件孔的直徑公差；

δd――塑料液性心軸的直徑公差；

Δmin――孔和塑料液性心軸配合間隙；

經(jīng)過計(jì)算得中心距加工允差為0.1mm，因此能夠保證連桿在加工過程中加工精度要求。

三、結(jié)語

為了使基準(zhǔn)不重合誤差為零，采用一面一短銷定位，小頭孔用一面一短心軸定位限制4個(gè)自由度，再用兩個(gè)支撐釘頂在大頭側(cè)面限制一個(gè)轉(zhuǎn)動(dòng)自由度，由于定位面與定位間存在間隙，造成的基準(zhǔn)位置誤差即為定位誤差值為0.0405，中心距加工允差為0.1mm，能夠保證工件在加工過程中加工精度要求。

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