CN106808169A - 一种连杆的机加工工艺及钻铰工装方法 - Google Patents

Abstract

一种连杆的机加工工艺及钻铰工装方法。本发明公开了一种多功能机械加工中心，包括分为主轴机架以及活动机架，有安装在主轴机架上的旋转主轴与驱动机构相连，刀具或工件的夹持组件分别安装于旋转主轴或活动机架上，所述活动机架包括纵横平移机构及第一组旋转平移机构，所述纵横平移机构由相互垂直固定的第一拖板及第二拖板构成，第一组旋转平移机构由第一转轴及第三拖板构成，所述第一转轴的转轴座与第二拖板相连，第三拖板与第一转轴的转动轴连接，夹持组件安装第三拖板上。通过纵横平移机构实现整个活动机架X轴和Y轴的平移，旋转平移机构能够使夹持组件根据刀具及工件之间的相对置进行转动和平移，只需更换不同的刀具即可实现工件各个位置切边、研磨、抛光、滚压等多种加工工艺。

Description

一种连杆的机加工工艺及钻铰工装方法

技术领域

本发明涉及连杆机械加工，特别是一种连杆的机加工工艺及钻铰工装方法。

背景技术

连杆是空气压缩机的重要零件，功用是将曲轴的旋转运动转变为活塞的往复运动。连杆由连杆体、杆盖、衬套、连接定位螺栓组成。连杆体形状为上部轴套体、中部长板状体、下部方块体的连体件。下部方块体下端面设置有开口向下的半圆孔，半圆孔外沿前后端面凸起一个半圆凸台，半圆孔两侧的下部方块体上分别设置有纵向通孔。杆盖方块体上端面设置有开口向上的半圆孔，半圆孔外沿前后端面凸起一个半圆凸台，半圆孔两侧分别设置有纵向台阶孔。连杆体、杆盖是由连杆坯料机加工而成，连杆坯料形状为上部轴套体、中部长板状体、下部全方块体的连体件。下部全方块体中央设置有大头孔，大头孔外沿前后端面分别凸起一个圆环凸台。连杆体纵向通孔与杆盖纵向台阶孔上部孔同轴等径作为连杆体与杆盖合体连接的定位孔，套入连接定位螺栓实施定位及固定连接。

现有加工工艺为：将连杆坯料粗铣粗磨前后圆环凸台平面、车制上部轴套体的小头孔、铣全方块体两侧面平面、打钢号、全方块体横向分体切割成连杆体与杆盖、铣磨连杆体及杆盖结合面、钻制及铰制连杆体两个纵向通孔、钻制杆盖两个纵向台阶孔、铰制杆盖两个纵向台阶孔、杆盖台阶孔下部孔攻螺纹、连接定位螺栓穿过连杆体纵向通孔拧合在杆盖下部螺纹孔中实施连杆体与杆盖定位合体固定、精磨合体后的圆环凸台端面、精镗大小头孔、在小头孔内压入衬套、用滚压挤光刀滚压大小头孔。

这种加工工艺是在连杆坯料铣开后，再分别对连杆体和杆盖的定位孔逐一加工，即先加工其中的一孔后再调头加工另一个孔，由于加工过程中的定位精度要求非常高，从而产品质量不稳定，组合困难(常出现因两定位孔中心距误差而憋死的现象)同时自由状态下重装精度差，最大误差达0.1mm，且该工艺流程长，效率低，设备的占用量大，生产空间也占用多。

由于连杆两定位孔的特殊性，因其定位孔的螺纹部分是在杆盖上的，螺纹底孔比定位孔更小，要一次性把此台阶孔钻出来，必须从连杆下方块体上端面往下钻，因连杆的长度都在200mm以上，普通的加工方式无法满足要求。

事实上多轴钻是现有设备，多轴钻输出轴上钻夹头可夹持钻头同时给多孔钻制，但是多轴钻输出轴长度不够，而且连杆坯料没有合适的定位夹具也无法加工。为了提高加工精度、工效，如何采用多轴钻钻制两孔是我公司研究的课题。

发明内容

本发明的目的在于克服上述缺陷，提供一种连杆的机加工工艺及钻铰工装方法。

本发明的方案是：包括连杆坯体的粗铣圆环凸台平面、车制小头孔、铣全方块体两侧平面、打钢号、连杆体与杆盖分体切割、攻制杆盖螺纹孔、连杆体与杆盖合体固定、组合体圆环凸台平面磨削、精镗大小头孔、小头孔压衬套、滚压大小头孔，其特征在于：打钢号工序后将连杆坯料安装在钻铰工装上，小头孔动配合套入钻铰工装定位销外圆、大头孔用压板压贴使其圆环凸台后端面贴合钻铰工装内贴板实施平面贴合锁紧固定定位、全方块体两侧面分别用钻铰工装两侧侧顶螺栓顶贴定位锁紧，多轴钻两输出轴加长，其端部钻夹头安装的台阶钻头分别穿过钻铰工装两个钻孔模板钻套后对全方块体钻制台阶孔，铰制全方块体台阶孔上部孔，而后进入连杆体与杆盖分体切割工序。

本发明钻铰工装的方案是：由互为螺栓连接的底板、中立板、两侧立板、两块钻孔模板，以及定位销、压板组成，底板与中立板呈倒T字形板状，两侧立板分贴倒T字形板两侧面，钻孔模板与侧立板呈倒L形状并横在中立板前端面，两块钻孔模板对称分布，其内端面间距大于连杆坯料中部长板状体宽度，钻孔模板内侧通孔中套合固定有台阶轴套状钻套，两个台阶轴套状钻套轴心线间距等于连杆坯料两侧台阶孔轴心线间距，中立板上部设置的台阶孔与中立板下部设置的螺纹孔轴心线间距等于连杆坯料小头孔与大头孔轴心线间距，一根台阶状双头螺纹柱的左侧螺纹柱动配合套在一个圆环盘状内贴板中央孔后拧合在中立板下部螺纹孔中，将内贴板贴合固定在中立板上，双头螺纹柱右侧螺纹柱上动配合套合有与内贴板同形状的压板以及垫片、螺母，内贴板、压板的外径大于连杆坯料圆环凸台外径；定位销外圆为台阶轴状，内圆为台阶孔，定位销小轴体穿过垫片后动配合套入中立板上部台阶孔的大孔中，一个螺栓套入定位销台阶孔大孔后，前端螺纹拧合在中立板上部台阶孔小孔的内螺纹上实施定位销与中立板固定连接；两侧立板在中立板下部螺纹孔等高度分别设置有螺纹孔，两侧侧顶螺栓分别拧合在两侧立板螺纹孔中。

本发明的优点在于：连杆体纵向通孔和杆盖纵向台阶孔两个孔是一次性加工出来的定位准确，两孔中心距、孔径一致，定位准确。铣开后的连杆体、杆盖结合面不必再进行加工，结合面基本保持原有状态，使组合更顺利，自由状态下的重装精度高(误差在0.04以下)，同时优化了生产工艺，缩短了工艺流程。

附图说明

下面结合附图和实施例对本发明进一步说明：

图1为本发明连杆示意图。

图2为本发明连杆坯料套装钻铰工装的主视图。

图3为图2的A-A剖视图。

具体实施方式

本发明结构：其特征在于：由互为螺栓连接的底板10、中立板5、两侧立板8、两块钻孔模板6，以及定位销4、压板14组成，底板10与中立板5呈倒T字形板状，两侧立板8分贴倒T字形板两侧面，钻孔模板6与侧立板8呈倒L形状并横在中立板5前端面，两块钻孔模板6对称分布，其内端面间距大于连杆坯料中部长板状体宽度，钻孔模板6内侧通孔中套合固定有台阶轴套状钻套11，两个台阶轴套状钻套11轴心线间距等于连杆坯料两侧台阶孔轴心线间距，中立板5上部设置的台阶孔与中立板5下部设置的螺纹孔轴心线间距等于连杆坯料小头孔1与大头孔3轴心线间距，一根台阶状双头螺纹柱13的左侧螺纹柱动配合套在一个圆环盘状内贴板15中央孔后拧合在中立板5下部螺纹孔中，将内贴板15贴合固定在中立板5上，双头螺纹柱13右侧螺纹柱上动配合套合有与内贴板15同形状的压板14以及垫片、螺母，内贴板15、压板14的外径大于连杆坯料圆环凸台2外径；定位销4外圆为台阶轴状，内圆为台阶孔，定位销4小轴体穿过垫片后动配合套入中立板5上部台阶孔的大孔中，一个螺栓套入定位销4台阶孔大孔后，前端螺纹拧合在中立板5上部台阶孔小孔的内螺纹上实施定位销4与中立板5固定连接；两侧立板8在中立板5下部螺纹孔等高度分别设置有螺纹孔，两侧侧顶螺栓9分别拧合在两侧立板8螺纹孔中。

工装安装在多轴钻工作台面上。钻孔时先将连杆坯料小头孔1套合在工装中立板5上部定位销4外圆上，大头孔3穿过中立板5的双头螺纹柱13，其一侧圆环凸台2端面贴合在工装内贴板15外端面上，再将压板14中央孔、垫片中央孔套入双头螺纹柱13右侧螺纹柱，用螺母将压板14压贴在连杆坯料外侧圆环凸台2上，后将两侧立板8上的侧顶螺栓9拧动，分别顶贴在连杆坯料全方块体7的两侧面上，使连杆坯料在工装中定位，定位后多轴钻两个台阶钻头下钻。多轴钻输出轴加长量满足在连杆坯料上完成台阶孔钻制的长度条件。台阶钻头上部钻头外径等于连杆坯料纵向通孔内径，台阶钻头下部钻头外径等于连杆坯料台阶孔下部孔内径。

两定位孔钻好后，利用另一台多轴钻床及另一套钻铰工装就可对连杆进行铰孔。之后再把连杆坯料铣开分体，对杆盖17进行攻牙，连杆体16和杆盖17结合面不需要铣和磨，只要去除其结合面的毛刺后直接进行组合即可。

中立板5上还设置有两个冷却水出口12，供钻孔时给钻头、工件供水冷却。

使用本发明的工艺及工装加工连杆，简化工序、提高加工精度、降低了加工成本，同时也能确保连杆装配质量稳定性，提高了生产效率，减轻了工人的劳动强度，更重要的是减少了设备资金的投入量。

需要注意的是上述具体实施例是示例性的，在本发明的上述教导下，本领域技术人员可以在上述实施例的基础上进行各种改进和变形，而这些改进或者变形落在本发明的保护范围内。

本领域技术人员应该明白，上面的具体描述只是为了解释本发明的目的，

并非用于限制本发明。本发明的保护范围由权利要求及其等同物限定。

Claims (2)

1.一种空气压缩机连杆的机加工方法，包括连杆坯体的粗铣圆环凸台(2)平面、车制小头孔(1)、铣全方块体两侧平面、打钢号、连杆体(16)与杆盖(17)分体切割、攻制杆盖螺纹孔、连杆体(16)与杆盖(17)合体固定、组合体圆环凸台(2)平面磨削、精镗大小头孔(3、1)、小头孔(1)压衬套、滚压大小头孔(3、1)，其特征在于：打钢号工序后将连杆坯料安装在钻铰工装上，小头孔(1)动配合套入钻铰工装定位销(4)外圆、大头孔(3)用压板(14)压贴使其圆环凸台(2)后端面贴合钻铰工装内贴板(15)实施平面贴合锁紧固定定位、全方块体两侧面分别用钻铰工装两侧侧顶螺栓(9)顶贴定位锁紧，多轴钻两输出轴加长，其端部钻夹头安装的台阶钻头分别穿过钻铰工装两个钻孔模板(6)钻套(11)后对全方块体钻制台阶孔，铰制全方块体台阶孔上部孔，而后进入连杆体(16)与杆盖(17)分体切割工序。

2.一种空气压缩机连杆的机加工钻铰工装，其特征在于：由互为螺栓连接的底板(10)、中立板(5)、两侧立板(8)、两块钻孔模板(6)，以及定位销(4)、压板(14)组成，底板(10)与中立板(5)呈倒T字形板状，两侧立板(8)分贴倒T字形板两侧面，钻孔模板(6)与侧立板(8)呈倒L形状并横在中立板(5)前端面，两块钻孔模板(6)对称分布，其内端面间距大于连杆坯料中部长板状体宽度，钻孔模板(6)内侧通孔中套合固定有台阶轴套状钻套(11)，两个台阶轴套状钻套(11)轴心线间距等于连杆坯料两侧台阶孔轴心线间距，中立板(5)上部设置的台阶孔与中立板(5)下部设置的螺纹孔轴心线间距等于连杆坯料小头孔(1)与大头孔(3)轴心线间距，一根台阶状双头螺纹柱(13)的左侧螺纹柱动配合套在一个圆环盘状内贴板(15)中央孔后拧合在中立板(5)下部螺纹孔中，将内贴板(15)贴合固定在中立板(5)上，双头螺纹柱(13)右侧螺纹柱上动配合套合有与内贴板(15)同形状的压板(14)以及垫片、螺母，内贴板(15)、压板(14)的外径大于连杆坯料圆环凸台(2)外径；定位销(4)外圆为台阶轴状，内圆为台阶孔，定位销(4)小轴体穿过垫片后动配合套入中立板(5)上部台阶孔的大孔中，一个螺栓套入定位销(4)台阶孔大孔后，前端螺纹拧合在中立板(5)上部台阶孔小孔的内螺纹上实施定位销(4)与中立板(5)固定连接；两侧立板(8)在中立板(5)下部螺纹孔等高度分别设置有螺纹孔，两侧侧顶螺栓(9)分别拧合在两侧立板(8)螺纹孔中。