連桿零件的機(jī)械加工工藝規(guī)程和專用夾具設(shè)計(jì)研究

湯文輝

摘 要：現(xiàn)階段，伴隨著工業(yè)的迅速發(fā)展，創(chuàng)新機(jī)械加工工藝已經(jīng)成為生產(chǎn)制造企業(yè)強(qiáng)化競(jìng)爭(zhēng)力的決定性因素，而完善連桿零件的專用夾具設(shè)計(jì)則是促進(jìn)生產(chǎn)效率提升的關(guān)鍵。本文在對(duì)連桿零件的機(jī)械加工工藝規(guī)程進(jìn)行綜合闡述的基礎(chǔ)上，分析了連桿零件的機(jī)械加工專用夾具的的優(yōu)勢(shì)和具體設(shè)計(jì)，希望能夠?yàn)橄嚓P(guān)人士提供借鑒和參考。

關(guān)鍵詞：連桿零件;機(jī)械加工;專用夾具

DOI：10.16640/j.cnki.37-1222/t.2019.05.056

0 前言

工業(yè)的迅速發(fā)展是區(qū)域經(jīng)濟(jì)發(fā)展的象征，科學(xué)技術(shù)的發(fā)展則是促進(jìn)工業(yè)生產(chǎn)革新的內(nèi)在驅(qū)動(dòng)力。調(diào)查結(jié)果顯示，現(xiàn)階段的機(jī)械加工工藝建立在對(duì)零件數(shù)據(jù)進(jìn)行綜合分析的基礎(chǔ)上，通過(guò)對(duì)加工工藝規(guī)程進(jìn)行合理籌劃，完善夾具的設(shè)計(jì)工作，進(jìn)而滿足生產(chǎn)制造的總體需求。因此，探討連桿零件的機(jī)械加工工藝規(guī)程和專用夾具的設(shè)計(jì)方案，具有十分重要的現(xiàn)實(shí)意義。

1 連桿零件的機(jī)械加工工藝規(guī)程

首先，工作人員應(yīng)明確連桿的結(jié)構(gòu)特點(diǎn)。在汽車結(jié)構(gòu)當(dāng)中，連桿零件主要負(fù)責(zé)發(fā)動(dòng)機(jī)的傳動(dòng)，汽車運(yùn)行過(guò)程中，連桿需要利用活塞頂形成膨脹壓力，再將壓力傳導(dǎo)到曲軸當(dāng)中，此時(shí)曲軸受力后便會(huì)帶動(dòng)活塞對(duì)氣缸當(dāng)中的氣體進(jìn)行壓縮，從而帶動(dòng)發(fā)動(dòng)機(jī)運(yùn)動(dòng)。因此實(shí)際工作環(huán)境要求連桿零件需要具備較為復(fù)雜的動(dòng)載荷。目前汽車發(fā)動(dòng)機(jī)裝置當(dāng)中的連桿零件主要有連桿桿體以及連桿蓋兩個(gè)部分給共同組成，其中桿體主要以“工字形”為主要截面形狀，工字兩端相互對(duì)稱，實(shí)現(xiàn)均衡的發(fā)動(dòng)機(jī)運(yùn)轉(zhuǎn)，為了避免發(fā)動(dòng)機(jī)內(nèi)部動(dòng)能差距較大，需要在大小兩個(gè)部分設(shè)置不均衡凸塊，實(shí)現(xiàn)對(duì)不均衡質(zhì)量的有效控制。

與此同時(shí)，相關(guān)人員需要了解連桿自身的精度特點(diǎn)。汽車發(fā)動(dòng)機(jī)的連桿設(shè)備實(shí)際應(yīng)用在于完成曲軸于活塞之間的相互連接，而發(fā)動(dòng)機(jī)的運(yùn)動(dòng)則是要將活塞本身的直線運(yùn)動(dòng)轉(zhuǎn)化成為曲柄所進(jìn)行的回轉(zhuǎn)運(yùn)動(dòng)，從而形成基于發(fā)動(dòng)機(jī)燃料的輸出動(dòng)力。一旦連桿精度不足，就會(huì)直接影響柴油機(jī)的實(shí)際運(yùn)轉(zhuǎn)。同時(shí)，工作人員需要了解連桿零件的圖樣特征。所開(kāi)展的汽車連桿設(shè)計(jì)，應(yīng)當(dāng)在其所進(jìn)行的圖樣當(dāng)中完整標(biāo)注公差要求、尺寸信息等重要內(nèi)容，還需要結(jié)合圖樣信息完成對(duì)于多向載荷變化規(guī)律的分析以及強(qiáng)度特征的計(jì)算，明確連桿裝置自身的材料選擇。一般情況下，連桿零件的材料選擇為高強(qiáng)度碳鋼或者合金鋼材料，既保證了連桿裝置的強(qiáng)度和應(yīng)用性能，也可以實(shí)現(xiàn)一定的成本控制。隨著現(xiàn)代科學(xué)技術(shù)的發(fā)展，目前技術(shù)領(lǐng)域還有采用冶金技術(shù)進(jìn)行球墨鑄鐵的應(yīng)用方案，這種材料實(shí)際使用中損耗程度低，易用性高，符合連桿實(shí)際應(yīng)用環(huán)境需求。

除此之外，工作人員需要明確連桿毛坯的制造工藝。毛坯制造當(dāng)中需要結(jié)合生產(chǎn)綱領(lǐng)以及毛坯材料選擇，確定毛坯的鑄造方案。通常情況下由于連桿零件本身結(jié)構(gòu)并不復(fù)雜因此可以采用模具鑄成策略，實(shí)現(xiàn)毛坯與零件形狀進(jìn)一步相似，進(jìn)行直接加工。同時(shí)，需要選擇合適的生產(chǎn)加工器材和加工裝備。連桿零件在汽車行業(yè)當(dāng)中為大量使用的零件內(nèi)容，因此生產(chǎn)類型為大批量、多批次生產(chǎn)，在現(xiàn)代加工技術(shù)當(dāng)中，主要以機(jī)床架空為主，并通過(guò)搭建流水線生產(chǎn)的方式實(shí)現(xiàn)生產(chǎn)效能的提高。在機(jī)床作業(yè)當(dāng)中，部分加工作業(yè)內(nèi)容需要由人工完成，而部分加工規(guī)格、外觀尺寸以及批量等細(xì)節(jié)加工，則需要依靠數(shù)控中心技術(shù)進(jìn)行設(shè)定和執(zhí)行，用以保證機(jī)床刀具在實(shí)際加工當(dāng)中能夠?qū)崿F(xiàn)極高的精準(zhǔn)度[1]。

2 連桿零件的機(jī)械加工專用夾具的設(shè)計(jì)

2.1 專用夾具的優(yōu)點(diǎn)

夾具所處的實(shí)際加工過(guò)程需要以保證加工要求和滿足加工成品特點(diǎn)為主要考量對(duì)象，因此，機(jī)床當(dāng)中的夾具需要與機(jī)床之間根據(jù)圖樣和連桿零件的設(shè)計(jì)環(huán)節(jié)進(jìn)行相對(duì)位置的選定。在位置選定完成之后，則需要保證其位置的絕對(duì)穩(wěn)定[2]。

專用夾具的優(yōu)勢(shì)在于以下幾點(diǎn)：第一，能夠降低生產(chǎn)成本。在如今人力成本高漲的情況下專用夾具的成本是最低的，可以解決需多人配合完成的步驟由東莞專用夾具一次完成。第二，能夠提高工作效率：專用夾具在使用上沒(méi)有疲勞一說(shuō)，加之專用夾具的運(yùn)動(dòng)可以通過(guò)氣動(dòng)或電動(dòng)來(lái)控制，其速度和工作時(shí)間人類無(wú)法比擬的。第三，能保證產(chǎn)品的一致性。專用夾具測(cè)試的判定標(biāo)準(zhǔn)是通過(guò)設(shè)定條件來(lái)判斷的，不存在人為的干擾因素;對(duì)輔助裝配專用夾具就更能保證產(chǎn)品的一致性。

精度加工時(shí)連桿零件加工的根本要求，夾具的運(yùn)用也恰恰是滿足圖樣對(duì)于精度加工的設(shè)定，通過(guò)準(zhǔn)確無(wú)誤的位置選擇和實(shí)際的數(shù)控控制實(shí)現(xiàn)機(jī)床應(yīng)用范圍的擴(kuò)大和成本的相對(duì)降低。連桿零件在機(jī)床當(dāng)中進(jìn)行加工時(shí)，應(yīng)當(dāng)由夾具對(duì)切削刀具的位置和切削角度進(jìn)行控制，整個(gè)環(huán)節(jié)的精度特性可以盡可能低避免因技術(shù)人員加工技術(shù)不足所造成的隨機(jī)性。以往的機(jī)床加工經(jīng)驗(yàn)可以表明，通過(guò)選用標(biāo)準(zhǔn)化夾具開(kāi)展機(jī)床加工，能夠有效提高奇效用量，滿足工作剛性要求，從而間接地提高生產(chǎn)效率，避免因人工失誤對(duì)日常機(jī)械加工造成不利影響。

2.2 設(shè)計(jì)方案

機(jī)床加工生產(chǎn)環(huán)節(jié)當(dāng)中的夾具設(shè)計(jì)方案主要有夾具夾緊機(jī)構(gòu)、刀具安裝方式和夾具體三個(gè)環(huán)節(jié)共同組成。其中夾緊機(jī)構(gòu)是機(jī)床當(dāng)中夾具與切削刀具之間相互連接的核心環(huán)節(jié)，刀具安裝方式是以機(jī)床夾具草圖為主要的設(shè)計(jì)原則開(kāi)展設(shè)計(jì)方案的設(shè)定。通常情況下，機(jī)床夾具草圖當(dāng)中應(yīng)當(dāng)包含由夾具位置和安裝方式的示意說(shuō)明，設(shè)計(jì)人員在確定刀具等工具的安裝位置后，還應(yīng)當(dāng)根據(jù)機(jī)床內(nèi)部的槽體，對(duì)下刀位置進(jìn)行合理選擇，采取一鍵定位的形式，借助于落幕夾緊螺栓，以此來(lái)控制刀具的走向。

夾具體的實(shí)際應(yīng)用效果在于能夠保證連桿零件的加工強(qiáng)度和精度，因此夾具體需要根據(jù)圖樣和預(yù)先的加工設(shè)定，在機(jī)床當(dāng)中進(jìn)行移動(dòng)，幫助夾具單位獲取更高的靈活性，滿足連桿零件自身在形態(tài)、外觀等方面的設(shè)計(jì)要求，提高機(jī)床加工能力。

3 結(jié)論

綜上所述，受連桿零件用途差異性的影響，機(jī)械加工工藝流程呈現(xiàn)明顯的差異性，為了確保加工出來(lái)的產(chǎn)品與預(yù)期設(shè)計(jì)方案相符，應(yīng)重視對(duì)夾具的設(shè)計(jì)進(jìn)行優(yōu)化，形成加工產(chǎn)品質(zhì)量的有力保障。

參考文獻(xiàn)：

[1]周鑒明.連桿零件的機(jī)械加工工藝規(guī)程和專用夾具設(shè)計(jì)[J].現(xiàn)代鹽化工，2016，43（06）：20-21.

[2]杜世峰.連桿機(jī)械加工工藝方案改進(jìn)[J].現(xiàn)代工業(yè)經(jīng)濟(jì)和信息化，

2015，5（05）：55-57.