②连杆大、小头孔的加工
按照上文所提到的要求,连杆大小头孔也将采用粗加工、半精加工和精加工三段式的加工方法。
连杆大小头孔的加工可以说是整个连杆加工工艺中最重要的部分,在连杆的技术要求中,尤其是大头孔的技术要求,是整个连杆中精度要求最高的地方,这个部位的加工精度将直接反映连杆成品的加工质量,在上面的端面加工完成之后所使用的加工工艺应能够保证大头孔的公差在H7级以上,才能够达到后续基准的要求。
小头孔直径小,锻件毛坯上不锻出预孔,所以小头孔第一道工序为钻孔,其次是扩孔和铰孔,在经过了这3道工序后,与连杆大头孔同时在金刚锁床上精锁,达到IT6级的公差等级。
4.制订连杆加工工艺路线
经过对连杆的结构特点、技术要求等进行深入分析后可知,连杆的加工要求很高,而且连杆的刚性比较差,容易产生变形。所以在制订加工工艺路线时应一当使零件的形状、尺寸精度及位置精度等技术要求能够得到合理的保证。由于连杆加工为大批量生产,应广泛采用先进工艺和高生产率专用机床,实现机械加工、连杆盖和连杆体的装配、称重、检验、清洗和包装等工序自动化。除此以外,还应考虑经济效益,以便降低生产成本。
综上所述,根据机械加工顺序“先粗后精、先主后次、先面后孔、基面先行”的原则对连杆加工进行合理的工艺路线设计,其工艺路线如表2所示。
(六)切削用量的选择
正确的选择切削用量,对保证产品质量、提高切削效率和经济效益,具有重要的作用。切削用量的选择依据主要是根据工件材料、加工精度和表面粗糙度的要求确定其背吃刀量ap,进给量f和切削速v。选择切削用量的基本原则有以下几点:
1.在保证加工质量,降低成本和提高生产效率的前提下,使ap、f和v的乘积最大。当ap、f和v的乘积最大时,工序的切削用时最少。切削工时tm的计算如公式(1)
其中,f----每次进给的行程长度(mm),n----转速(r/min),A----每边加工总余量(mm),d----工件直径(mm)。
2.提高切削用量要受到工艺装备与技术要求的限制。所以,粗加工时一般是先按刀具寿命的限制确定切削用量,之后再考虑整个工艺系统的刚性是否允许,加以调整。精加工时,则主要依据零件表面粗糙度和加工精度确定切削用量。
3.根据切削用量与刀具寿命的关系可知,对刀具寿命影响最小的是ap,其次是f,最大是v。这是因为v对切削温度的影响最大。温度升高,刀具磨损加快,寿命明显下降。所以,确定切削用量次序应是首先尽量选择较大的ap,其次按工艺装备与技术条件选择最大的f,最后在根据刀具寿命的允许确定v,这样可以在保证刀具寿命的前提下,使ap,f和v的乘积最大。
三、总结与展望
本文主要对连杆的加工工艺过程进行了设计,简单介绍了连杆加工工艺的基本理论和基本工艺要求,主要确定了毛坯材料选用以及加工制造方法,重点讨论了连杆机械加工工艺规程,包括工序的安排、加工基准的选择、工艺路线的确定以及切削用量的选择,为后续研究者提供参考。
后续工作将继续确定连杆加工过程中工序余量的确定以及工时定额的确定,进一步完善连杆的加工工艺规程。
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