连杆孔加工工艺及夹具设计
摘要：连杆是柴油发动机传动部件之一，本文重点讨论了连杆加工工艺及相应夹具的设计。其位置精度、形状精度以及尺寸精度的要求都非常高，刚性相对较差，容易发生变形，所以在安排工艺过程时，必须将各主要表面的粗、精加工工序分开进行。逐渐降低内应力、切削力和加工余量，并校正加工后产生的变形，最终达到零件的技术要求。
关键词: 连杆 ； 变形 ； 加工工艺 ； 夹具设计
Abstract：The connecting rod is one of the primary transmission parts of diesel engine. This article focuses on the link process and the corresponding fixture design.Its positional accuracy, shape accuracy and dimensional accuracy requirements are very high, and the rigidity of the connecting rod is not enough, easy to deform, so when arranging process, it must be rough, finishing operations of the major surface separately. Gradually reduce stress, force and allowance, and after the deformation correction process, and ultimately meet the technical requirements of the part.
Keyword: Connecting rod ； Deformination ； Processing technology ； Design of clamping device
1.汽车连杆加工工艺 1.1 连杆的结构特点
连杆在发动机内起着非常关键且占有重要地位，是一个关键的传动件，连杆在发动机内把施加在活塞上面膨胀气体的力量传给发动机内的曲轴部件，同时被曲轴控制并随同它一起运动再牵连活塞使缸内气体变大和变小。在实际操作进行中它被发生快速变化的动态负载施加影响。它的盖和体构成了整个连杆。尺寸大的圆孔通过螺栓以及螺母然后和曲轴主轴颈安装一块。尺寸大的圆孔中安装了不是很厚的铁质轴瓦这样可以减少破坏和易于维护。工件的小端以及活动塞子通过活动塞子的销结合起来，把衬套放入工件尺寸小的圆孔内这样可以减少活动塞子销和尺寸小的圆孔之间破坏和伤害，并易于破坏和伤害后的维修及替代。
汽车中的连杆在实际操作中不仅需要担负膨胀气体来回变化压力的影响还
要担负惯性力产生的影响，它要有够用的强度以及刚度同时质量尽可能轻，以减小惯性力影响。工件的整体范围通常是选择截面图形为工来制造。指定柴油机中每个工件体重要差不多以确定发动机运作平稳。工件中间的那个面的两边对称位置分别有尺寸大的和尺寸小的端。工件尺寸大端和尺寸小端高度和基本尺寸应一致以满足装夹安放搬运的要求。
连杆将活动的塞子以及曲轴连接一块，将活动塞子的来回非曲线行为变为曲柄的转圈行为，传递转矩和力。所以其加工精度将对发动机的各项功能产生作用，同时工艺选择也会对这个精度起作用。
1.2 连杆主要技术要求
工件上主要加工表面为：尺寸大的孔和尺寸小的孔、它们的两个表面，结合面还有螺栓的孔等。主要技术要求（图1-1）如下。
连杆总成图（1—1）
1.2.1 大头孔以及小头孔尺寸精度、形状精度
基于保证尺寸大的孔和轴瓦连同曲轴紧凑配合，降低冲击产生的作用。尺寸大的孔的上偏差与下偏差差的等级选IT6，Ra小于等于0.4微米；圆柱度公差为0.012毫米。
工件尺寸小端处与活动塞子的销配合，尺寸小的孔其上偏差与下偏差差的等级选IT8，Ra小于等于3.2微米。小头压圆柱度公差为0.0025毫米。
1.2.2 大头孔与小头孔轴心线在两个互相垂直方向平行度
两个孔中间的轴所在的线与工件轴所在的线如果不平行将造成活动塞子不能竖直放置从而对缸的表面造成程度不同的破坏，同时使曲轴的连杆轴颈产生边缘磨损，此平行度要求每100毫米允许有的上偏差与下偏差差值为0.04毫米，但是两个孔的轴所在的线在和工件轴所在的线相互垂直方向的不平行程度对缸的表面破坏不是太大，于是要求每100 毫米允许上偏差与下偏差差值为0.06毫米。
1.2.3 大、小头孔中心距
尺寸大的和尺寸小的孔圆心之间的长度会使发动机效率发生改变，圆心之间长度是190±0.05 毫米。
1.2.4 连杆大头孔两端面对大头孔中心线的垂直度
工件尺寸大的孔的两个表面相对尺寸大的孔通过圆心处线的垂直程度，将使轴瓦出现一些破坏同时也不易于装上，垂直度公差等级不低于IT9。
1.2.5 大、小头孔两端面技术要求
对尺寸大的和尺寸小的孔两个端面之间的长度，具有一样的基本尺寸，不一样的技术要求，尺寸大的那头的两个表面基本尺寸上偏差与下偏差差的等级选IT9，Ra小于等于0.8微米, 尺寸小的那头的上偏差与下偏差差的等级选IT12，Ra不大于6.3微米。
1.2.6 螺栓孔的技术要求
保证发动机正常承载，同时保证大头轴瓦与曲轴配合，原则：螺栓孔的上偏差与下偏差差的等级选择IT8级，其中Ra小于等于6.3微米；螺栓孔在尺寸大的孔处的结合面的对称度公差选0.25 毫米。
1.2.7 结合面的技术要求 结合面平面度公差为0.025 mm。 1.3 连杆的材料和毛坯
连杆要保证有比较高的强度，通常选用高强度碳钢或合金钢；如45钢、40Cr、40CrMnB等。现在很多使用球墨铸铁作为加工连杆毛坯，这是因为粉末冶金零件尺寸精度要求高并且对原材料造成的损失和消耗比较少。制造连杆时用粉末冶金的方法很有发展前景。由于工件的加工属于大批量加工，所以一般用模型锻造的方法对毛坯进行加工。
1.4 连杆的机械加工工艺过程
尺寸大的孔和尺寸小的孔及其两个端面是工件主要加工面，结合面还有螺栓孔的一个用于定位的平面是工件较重点的加工面，轴瓦锁口槽、油孔、大头两侧面及体和盖上的螺栓座面等是连杆相对次要加工表面。
工件的制造过程按工件拆开和装上划出三部分：
第一部分：把连杆切开前需要完成的工序，加工端面、小头孔以及大头外侧面，为后续工序作精基准；
第二部分：把连杆切开后所进行的加工，进行精基准之外其余平面加工，包含粗略完成尺寸大的孔、螺栓孔、结合面等工序。
第三部分：把体和盖装在一起后所进行的加工，这部分是完成满足连杆所需
连杆孔加工工艺及夹具设计
