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1、加工技术 口曰 对我 国 中 小裂内燃 本 连杆螺才 全 孔加 口二超差 的 月开究 河北理工学院 朱荣钱 唐山水泥机械厂 刘宝国 摘要 对中小型内燃机连杆螺栓孔加工 中的相互位置 精度超差 , 通过专项调查实例作了深入的分析 , 并提 出进一步改进措施 , 它对提高连杆加工精度有参考 价值 。 关扭词连杆螺栓孔位精度 概述 我国许多中小型 内燃机制造厂连杆加工 工艺大同小异 , 螺栓孔加工 一般采用钻 、 扩 、 铰工艺方案 , 普遍存在着螺栓孔 中心线对连 杆体 、 盖平台的垂直度超差 , 笔者对我 国三家 规模较大的 内燃机制造厂作了专项调查 , 结 果基本上相同 。 螺栓孔加工中相互位
2、置精度 超差的主要原 因何在 应采取 哪些改进措施 , 有必要加以进一步研 究 。 专项调查实例 笔者对某厂柴油机连杆 螺 栓孔 加工精度作现场调查 , 该产品连杆零件图整 形要求见图 , 现场采用钻 、 扩 、 铰的工艺方 法加工 , 其工序简图见 图 习习习 尸尸刊刊 户户 同同同 图连杆零件图整形要求 内燃机年第期 图螺栓孔加工工序简图 在现场测取件 , 数据见表 , 表中 ,一, 土 连 杆盖非定位侧面 的螺栓 孔 中心线对盖平台的垂 直度 见图 一 土 连杆盖定位侧面的螺栓孔中 心线 一 对盖平台的垂 直度见图 , 土 连杆盖剖分面 盖 对定位端面 的垂直度见图 盖土 连杆盖剖分面
3、盖 对 定位侧面 的垂直度见图 盖 连杆盖剖分面 。 对盖平台的 平行度见图 体土 连杆体剖分面 体 对定位端面 的垂直度见图 体土 连杆体剖分面 体 对定位侧面 的垂直度见图 体 连杆体剖分面 体 对体平台的 平行度见图 。 竺竺竺竺竺竺竺竺 加工技术 表连杆螺栓孔中心线与连杆体 、盆平台垂 度有关数据 休土 体上盖上 。 ,一 上 一 上 自乙泊长 比 吮八己一 任八 上 了连 乃勺口夕一 尸口, ,乙 翻,曰 休 、 六石月仕工口 八 口 口 几 注 占 一爪口尸 一 卜 尸 户 口 组上 。 。 。 。 。 。 。 。 。 。 。 。 。 。 。 技术要求 一 , 同同同 团团团 闷闷
4、 上上上 , 囚囚 国国国 回回 积积 效效 哭哭 图磨削连杆剖分面工序简图 图精铣盖平台工序简图 由表可见 ,一 土超差的有件 , 占 , 而 , 一 土超差的有件 , 占 少 内招机 召年第 期 加工技术 甲 口口 图精铣体平台 工序简图 , 而且有 的超差幅值很 大 , 会 使连杆 体和 盖组 装 后 , 螺栓产生 弯曲变形 , 在 交变载荷作用 下 , 影响 其 使 用寿命 。 超差的原因及其相关计算 由表可见 ,一 土和 一 土误 差 的大小和方向变化无一定规律 , 属于随机 性误差 。 又由图可见 , 影响这两项位置误差 的因素是多方面的 , 表中所列的 体 , 体土 , 体 土等
5、都会影 响 一 , 土 、 一误差 。 而且在这道工序加工中还会存 在误差传递现象 , 所以要保证螺栓孔 中心线 对连杆体 、 盖平台的垂直度要求是比较困难 的 。 为 了寻找众多随机误差中的主导影响因 素 , 有效的办法是借助相关计算 , 特别是利用 微机辅助进行分析计算显得格外迅捷 、 简便 。 计算结果如表 。 表相关计算结果 相相关系数 休体一体上班盆工盆一 一 土 一十 一 一 上 一十十 一 。 。一 注 “,”表示相关关系显著 由表可见 , ,一 土与 盆一 的相 关系数 ,一 土与 , 的 相关系数 一。 , 如果取显著性水平 , 查样本相关系数的临界值 。 。 , 由于 、
6、均大于 。, 说明 一 土 与 益土 ,一 土与 益土 显著相关 。 如果取显著性水平 , 查 样本相 关系数临 界值 。 一 , 因为大于 , 大于 , 这就排除了抽样误 差 的存在 , 可以肯定 一 土 ,一 土均 与 。土 密切相关 。 连杆螺栓孔中心线对盖平台垂直度超差 的主 要原 因 。 图是微机打印的 一 土与 。土 的回归直线其余从略 。 工艺验证 上述是理论上分析计算的结果 。 为了可 靠起见 , 笔者与现场工人及工艺人员一起 , 采 取相应的工艺措施进行验证 。 结果表明 , 上述 相关计算结果是正确的 。 改进措施 盖一 。 图回归直线 上述 计算清 楚表明 , 连杆盖剖分
7、面 盆 对定位端面的垂直度这一随机性误差是 为了提高螺栓孔 中心线对连杆体 、 盖平 台的垂直度 , 建议采取下列工艺措施 严格控制精基 准的精度中小型内 燃机连杆加工中 , 精基准的选择一般遵循基 准统一原则 , 即多数工序以定位端面 , 连杆 小头孔及大头的一侧为精基准 。 从图可见 , ,、 尹, 十 、 土心, 。 冬 厂 。 兀功叫 内燃机年第期 竺竺竺竺竺竺竺竺竺 加工技术 在 我厂柴油机曲轴箱的加工中 , 斜面 上 有一 一 曰深的孔 , 其对称度 、 垂直 度公差要求很严 , 表面粗糙度为 拜 , 加工时往往很难达到要求 。 经过反复实践 , 使 用自制硬质合金双刃铰刀 , 保
8、证了孔 的加工 精度 , 达到了图纸要求 。 此硬质合金双刃铰刀采用焊接式 , 其特 点是制造简单 , 刀具刚性好 , 加工出的孔尺寸 稳定 。此铰 刀还有两个导向块起支承 、 导向和 挤压作用 , 加 工 出来 的孔尺寸精 度可达 级 , 表面粗糙度值小 , 可稳 定在 拼 以下 。 近年来 , 已广泛运用在生产 中见 图 。 一 母琴士 。 羲 聋厂立 吸 刀具的几何角度和主要结构参数 前角 前角采用 。 “, 能增大切削刃强度 , 改善 散热条件 , 提高刀具寿命 。 后角 切 削部分和 圆柱梭准部分的后角都取 。 。, 同时留一条宽度为 。 的 圆柱形刃带 , 以保证在制造过程中控制刀
9、具 的直径尺寸 , 并保证在铰孔时有良好 的稳定 性 。 圆柱梭准部分允许有一 的倒锥量 。 主偏角 切削部分上的主偏角对加工表面粗糙度 有很大的影响 , 在切削深 度 、 进给量相 同的条件下 , 主偏角 , 的改变将导致切削宽 度与切削厚度的比值改变 , 各切削分力将发 图 、, 二心亡 、七二吧穷义写寻之卜之亡、, 兮召褚心吧 、 召守窝心心二亡翻望岁二它泛 、七写 名二吕命吕 心刁心心 ,召布岑补之、吕 之 、巴匀、, 吧 、, 之 心二心二亡 , 螺 栓孔的加工 工序 , 也是以这一组表面为定 位基面的 。 为了保证连杆加工中各表面间的 相 互 位置精度 , 应严格控制精基面 即定位
10、端 面 , 小头孔及大头一侧的精度 , 以满足加工 工 艺的特殊要求 , 其要 点是考虑连杆几何形 状的特殊性和 刚性差 、 容易变形的实际情况 , 提高定位端面的形状精度 , 控制其平面度 和表面粗糙度 小头孔最 好用钻一扩一锉削 方法加工 , 有利于提 高小头 孔中心线对定位 端面的垂直度 。 磨削连杆体 、 盖剖分面时 , 适 当提高 体土 、 体土 、 盖 土 、 盖土 的位置精度 要求 , 这要求对这道工序的工艺系统刚度给 予足够注意 。 结 构 允许时 , 应考虑连杆体平台为 定位基面之一 , 可消除基准不重合误差 。 若采用多工位组合机床 , 钻 、 扩 、 铰 工 艺方案加工螺 栓孔 , 可考虑安排 一个 工 位 用于饱盖平 台 , 但刀杆应有导套导向 , 并且刀 杆导向部分直径要适当加大 , 否则 , 效果不明 显 。 参考文献 刘 长吉等合乎国情新一代发动机五大件机械加 工工艺五内燃机 , 朱荣钱柴油机连杆螺栓孔中心线对盖平 台垂直度误差的分析制造工程 , 周概容编 概率论与数据统计 人民教育出版社 , 内燃机年第期