壓力機連桿鏜孔工藝分析

張金橋

摘 要：作為伺服壓力機中一個關(guān)鍵的零部件，連桿的加工精度會影響整個伺服壓力機的加工精度，連桿大小頭孔的精度，作為整個連桿的關(guān)鍵部位，只有很好的保證大小頭孔的加工精度，才能實現(xiàn)伺服壓力機的超精密加工。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；連桿；鏜孔；工藝；切削力

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

一、鏜孔路線設(shè)計

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個自由度，再用兩個支撐釘頂在大頭側(cè)面限制一個轉(zhuǎn)動自由度，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算

主要計算鏜大頭孔過程的受力，所以只對夾具的定位誤差及夾緊力和鏜削力的計算。切削力和夾緊力是鏜孔以及其他機械加工方法中的關(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，才可以進行其他步驟。

鏜孔時的切削力計算：

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

代入得：

=4725.1N

夾緊力的計算：

Q=160NL=200mm D=23mma=2.850 ?=6.34°

代入公式得：

=17414.4N

在計算切削力時，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個自由度，再用兩個支撐釘頂在大頭側(cè)面限制一個轉(zhuǎn)動自由度，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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