连杆应力曲线孔加工.pdf

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1、彭晶朱更红谌国权杨坚：连杆应力曲线孑L加工连杆应力曲线孑L加工ConnectingRodStressofCurvedHoleMachining彭晶朱更红谌国权杨坚(长沙一派数控机床有限公司)[摘要]针对连杆应力曲线孔的精加工，介绍一种专用数控连杆镗床和加工方法。[关键词]连杆应力曲线孔数控镗床Keywords：ConnectingrodStressofcurvedholeNCBoringmachine刖罱具保证。定位夹紧示意图如图1所示：随着发动机技术的发展，特别是双涡轮增压技术的应用，不仅仅是活塞销

2、孔要求加工成应力曲线孑L(一派已累计生产三百余台异形活塞销孔镗床)，连杆小头孔也要求加工成应力曲线孑L。近年来，本公司接到国内连杆生产厂的需求订单．并成功研制用于连杆大头孔和小头应力曲线孔精加工的数控图1连杆足位、夹紧镗床。2．2加工参数的设定1连杆大头孔，小头孔结构参数及技(1)大头孔加工参数术要求◇切削速度根据客户所提供的产品工序图纸．本工序需完V1=xDxn1)／(1000x60)=(3．14x84~1000)／成连杆大头孑L和小头孔的精加工。大孔为直圆孔，(1000x60)-=4．4rds小头

3、孔为应力曲线孔：孔的中间段为直孔．两端为V——切削速度(m／s)D——大头孔直径(mm)锥孔。连杆主要的结构参数、加工要求归纳如下：Hi——主轴转速(r／min)；大、小头孔中心距：217~0．01mm：◇进给量0．1mm／r，工进速度100mm／min；厚度：50mm：◇背吃刀量0．3ram：大头孔径：85_+0．O18mm，粗糙度Ra1．6m，圆柱◇一次进刀保证加工孔径尺寸。度0．005ram：(2)小头孔加工参数小头孔径：54_+0．01ram，粗糙度Ra0．81．Lm。圆柱由于原始加工面为毛坯

4、面并且要求加工成异度0．005mm：形孔，分两次进刀可保证加工精度。第一刀是粗加小孔铜套两侧锥孔角度0。3±0。1，深度7．5mm：工直孔，第二刀是在粗加工的基础上精加工锥孔。两侧面对孔中心线的垂直度0．1mm：◇切削速度大、小头孑L相互平行度0．015mm(弯曲)。0．03mmV2=(wxdxn1)／(1000x60)=3．14x54x50／1000(扭曲)。=8．5m／s2加工工艺分析及参数设定V。——切削速度(m／s)d——小孔直径(mm)2．1定位n】——主轴转速(r／min)连杆大头孑L，小

5、头孑L的形位公差主要由专用夹◇进给量0．08mm／r，工进速度250mm／min：内燃机与配件2012年第8期◇粗镗孔背吃刀量约0．23ram，精镗异形孑L背吃刀调。量0．02mm：◇计算锥孔加工所需镗杆最大单边变形量△(mm)A=hxtane~=7．5xtan0。3=0．007mm：◇异形孔加工轨迹如图2所示：I璺l4精密微1立移镗削1司服装置对产品图纸(图5)进行分析并建立数学模型：』

6、¨1抽r0删糍m．．l：』。。每：：～0l熹I2异形孔加工轨迹3连杆精镗床的研制3．1机床设计方案rr}一l『Ⅲ

7、◇采用整体铸造床身，X／Z轴配高精度直线导轨及图5产品Itt~'tl(应力曲线孔)滚珠丝杠：设定销孔轴向为x，径向为Y，对x、y轴的坐标数◇两个静动压主轴平行布置。第一主轴配定向装值进行二次方程曲线拟合，如图6所示：置，用于加工连杆大头孑L。第二主轴配精密微位移伺服镗削装置，用于加工连杆小头应力曲线孔；◇专业数控系统，X／Y／Z轴均采用交流伺服；◇内外整体防护，自动排屑器：◇镗床光机结构布局如图3所示：图6二次方程曲线拟合计算出该曲线孔最接近的二次曲线方程式为：Y=a+bx+cx，其中a=0．0684

8、3，b=一0．002188．e=1．7305856e一0．005。在机床实际加工编程时，将上述二次方程转换成数控坐标方程X=R。+A(R，+B)fR，+图3光机结构布局C)，R0为径向伺服起始坐标值、R1为z轴坐标值(循3．2机床主要技术规格环变量)，A、B、C为转换后所得到的常数。编程完成◇加工连杆小头孔直径范围：63o～~b60mm；并检查无误后，执行该程序能加工得到所需的应力◇加工连杆大头孔直径范围：65o～~bl00mm；曲线孔。◇加工连杆长度范围：220～350ram；3．4机床加工动作流程

9、◇连杆大小头孔距范围：180～240mm：安装连杆(手动)——夹具定位、夹紧连杆——◇镗刀最大单边偏移量：0．06mm。自动加工程序启动——第一主轴启动——Z轴快3．3应力曲线孑L加工实现方法进——z轴工进，精镗大头孔——主轴定向——x轴精密微位移镗削伺服装置EJX5106A(见图4)是快进定位——Z轴快退——X轴快进定位——第二实现应力曲线孔加工的核心部件。镗杆的微位移运主轴启动——Z轴快进——Z轴工进，粗镗小头动在主轴高转速的情况下完成，具有自动动平