專利名稱：連桿大頭孔光整工藝的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及一種連桿大頭孔的光整工藝，即一種通過光整提高連桿大 頭孔的表面質(zhì)量，細化表面粗糙度，提高和改善零件表面質(zhì)量，保持連桿 大頭孔形位公差的加工工藝。
(二)
背景技術(shù)：
連桿內(nèi)孔加工目前普遍采用珩磨工藝，珩磨是用油石條進行孔加工的 一種光整加工方法，該方法需要在磨削或精鏜的基礎(chǔ)上進行。珩磨是低速 大面積接觸的磨削加工，與磨削原理基本相同。珩磨所用的磨具是由幾根 粒度很細的油石條組成的珩磨頭。珩磨時，珩磨頭的油石有三種運動旋 轉(zhuǎn)運動、往復(fù)直線運動和施加壓力的徑向運動，旋轉(zhuǎn)和往復(fù)直線運動的組 合式銜磨的主要運動形式，該工藝使油石上的磨粒在孔的內(nèi)表面上的切削 軌跡成交叉而不重復(fù)的網(wǎng)紋，徑向加壓運動是油石的進給運動，施加壓力 愈大，進給量就愈大。不過由于珩磨油石采用金剛石和立方氮化硼等磨料， 加工中油石磨損很小，即油石受工件修整量很小。因此，孔的精度在一定 程度上取決于珩磨頭上油石的原始精度。所以在用金剛石和立方氮化硼油 石時，珩磨前油石修整質(zhì)量的好壞直接影響孔的精度。并且珩磨過程中珩 磨頭的運動形式復(fù)雜，對珩磨床的要求較高。
另，中國第2008100799875號發(fā)明專利申請公開了一種利用超聲技術(shù) 進行光整加工的工藝，適用于孔，尤其是具有復(fù)雜腔體的孔的光整加工， 但其加工效率偏低，并且因超聲加工過程中，超生能量也會作用于工具自 身，工具自身的損耗比較嚴重。
目前孔類光整加工中亦有機械電解復(fù)合加工的工藝，將粗、精加工合 為一道工序，然而由于光整加工屬于精密加工，利用其進行磨削加工本身 往往需要多次進刀，效率偏低。
(三)

發(fā)明內(nèi)容
因此，本發(fā)明的發(fā)明目的在于提供一種加工效率高、更好的保持連桿 大頭孔的表面質(zhì)量和形位公差的連桿大頭孔光整工藝，進而保證連桿大頭 孔與連桿軸瓦更好的貼合，提高發(fā)動機使用性能。
本發(fā)明采用以下技術(shù)方案該加工通道 構(gòu)建構(gòu)件主要包括連桿的大頭孔和密閉連接在連桿大頭兩端面的、與所述 大頭孔同軸線的第一孔道、第二孔道，且所述加工通道的第一孔道、第二 孔道內(nèi)各置有一活塞；并在所述加工通道構(gòu)建過程中在加工通道內(nèi)填充有
與光整相匹配的微細顆粒磨料，之后驅(qū)動所述兩活塞在5-10MPa的壓強下 同步的往復(fù)運動進行大頭孔光整步驟，直至達到所需的表面粗糙度。
基于本發(fā)明技術(shù)方案的連桿大頭孔光整工藝，通過構(gòu)建加工通道，并 在該加工通道內(nèi)填充磨料，進而通過驅(qū)動磨料往復(fù)運動而對連桿大頭孔進 行光整的方式，首先構(gòu)建所說的加工通道比較容易，連桿作為工件可周期 的進行加工，第一孔道和第二孔道其一可固定設(shè)置，另一與其相對的進行 位置浮動，以便于工件的定位，其裝夾過程簡單，所耗工時短。而所采用 的磨料則根據(jù)光整相匹配的微細顆粒磨料，其粒度容易選擇，也容易控制， 便于獲得較高的加工精度。而其運動方式是磨料來回往復(fù)運動，磨料把較 大的推壓力所壓實，加工方便，易于保證加工精度。另一方面，磨料具有 一定的流體性能，加工面均勻受力，均衡的磨擦，加工精度高，可以很容 易獲得表面粗糙度值R0.4以上的表面質(zhì)量。
從加工效率上面來考慮，其加工工時約在5分鐘左右，相比于現(xiàn)有的 連桿大頭孔的加工工藝，效率明顯提高。
上述連桿大頭孔光整工藝，所述大頭孔光整步驟所需時間為3~5分鐘。
所述微細顆粒磨料主要由金剛砂和匹配量的具有粘彈性、柔軟性和切 割性的半固態(tài)載體組成。
上述連桿大頭孔光整工藝，所述半固態(tài)載體采用無機硅膠，且所用金 剛砂的粒度在0.005 1.5mm。
所述加工通道豎直設(shè)置，所述活塞為液壓缸所驅(qū)動。
上述連桿大頭孔光整工藝，在所述步驟構(gòu)建加工通道前還包括連桿的 定位步驟，其定位裝置包括對連桿小頭孔進行徑向限位的裝置，以及對桿 體繞所述小頭孔軸線轉(zhuǎn)動自由度的限位裝置。
上述連桿大頭孔光整工藝，構(gòu)建所述第二孔道的構(gòu)件固定設(shè)置，所述 徑向限位裝置和對桿體限位的裝置安裝在一可沿所述第二孔道徑向移動的 大底板上，該大底板在連桿定位歩驟時滑開使連桿大頭偏離開構(gòu)建所述第 一孔道和第二孔道的構(gòu)件，并在加工通道構(gòu)建過程中滑向所述第二孔道上 部，使所述大頭孔與第二孔道軸線恰好重合。上述連桿大頭孔光整工藝，所述第一孔道靠近大頭孔的端部為第一固 定座,并通過一內(nèi)孔直徑大于大頭孔倒圓直徑的轉(zhuǎn)接法蘭安裝有一用于探 入大頭孔并與其同軸的補芯，該補芯位于大頭孔的部分具有圓柱面輪廓，
并與大頭孔之間留有2.5~3.5mm的間隙，且兩端設(shè)有錐頭。
所述徑向限位裝置包括一固定安裝在所述大底板上的定位柱和套接 在該定位柱上的、用于匹配不同直徑小頭孔小端定位套；繞所述小頭孔軸 線轉(zhuǎn)動自由度的限位裝置包括固定安裝在連桿桿體兩側(cè)的固定塊和以固定 塊為基座的端部頂持在所述桿體側(cè)面的定位螺栓。
上述連桿大頭孔光整工藝，所述大底板采用沿加工通道徑向方向的滑 軌機構(gòu)用于完成連桿定位時的狀態(tài)和構(gòu)建加工通道時狀態(tài)的轉(zhuǎn)換，并在兩 種狀態(tài)下可通過連接大底板及其軌道的導(dǎo)軌板的螺栓緊固；且所述大底板 位于大頭孔的位置設(shè)有一支撐在連桿大頭下側(cè)具有軸線與大頭孔相同的孔 的第二固定座，大底板上也相應(yīng)開有孔。
(四)


下面結(jié)合說明書附圖來具體說明一下本發(fā)明的技術(shù)方案，使本領(lǐng)域技 術(shù)人員更好的理解本發(fā)明，其中
圖1為本發(fā)明實施例中連桿大頭孔光整設(shè)備的結(jié)構(gòu)示意圖。 圖2為連桿大頭孔處于加工狀態(tài)的結(jié)構(gòu)示意圖。 圖3為連桿大頭孔構(gòu)建加工通道時的俯視結(jié)構(gòu)示意圖。 圖中1、活塞，2、活塞缸體，3、第一固定座，4、轉(zhuǎn)接法蘭，5、 補芯，6、大頭孔，7、固定塊，8、桿體，9、小頭孔，10、定位塊，11、 小端定位套，12、導(dǎo)軌板，13、導(dǎo)軌，14、支撐桿，15、第二液壓缸，16、 底板孔，17、第二固定座，18、轉(zhuǎn)接法蘭內(nèi)孔，19、連桿，20、定位螺栓， 21、套孔，22、大底板，23、內(nèi)孔。
具體實施方式
下面對本發(fā)明的技術(shù)方案的做示例性說明
參照說明書附圖1至3，其中說明書附圖1示出了連桿19在定位狀態(tài) 下，大底板22的狀態(tài)?；诒景l(fā)明的技術(shù)方案，本實施例一種連桿太頭孔 光整工藝，在光整前需構(gòu)造加工通道，該加工通道構(gòu)建構(gòu)件主要包括連桿 19的大頭孔6和密閉連接在連桿大頭兩端面的、與所述大頭孔同軸線的第 一孔道、第二孔道，且所述加工通道的第一孔道、第二孔道內(nèi)各置有一活 塞1;并在所述加工通道構(gòu)建過程中在加工通道內(nèi)填充有與光整相匹配的微細顆粒磨料，之后驅(qū)動所述兩活塞在5-10MPa的壓強下同步的往復(fù)運動 進行大頭孔光整步驟，直至達到所需的表面粗糙度。
以壓強所標稱的活塞1推壓力適用不同直徑的連桿大頭孔的光整，所 標稱數(shù)值范圍為優(yōu)選的范圍，大于10MPa時雖然加工時間縮短，但對設(shè)備 要求較高，尤其是可能會損壞所說的加工通道，其密封性能不夠。而小于 5MPa則所需要的加工時間偏長，基于本方案，能夠在4分鐘左右完成光整 步驟比較合適，因此，上述數(shù)值范圍在可期的時間內(nèi)即可獲得比較好的光 整效果。
據(jù)此，所述大頭孔光整步驟所需時間為3 5分鐘，所用的時間首先從 可實現(xiàn)性方面考慮，在目前的工藝條件下，從設(shè)備狀況上考慮，這個時間 段是可以滿足的，并據(jù)實驗件標定特定連桿大頭孔的光整步驟時間，便于 規(guī)?；a(chǎn)。
為了獲得較好的光整效果，所述微細顆粒磨料主要由金剛砂和匹配量 的具有粘彈性、柔軟性和切割性的半固態(tài)載體組成，具有良好的粘彈性、 柔軟性和切割性，滿足連桿大頭孔材料的加工。
優(yōu)選地，所述半固態(tài)載體采用無機硅膠，且所用金剛砂的粒度在 0. 005 1. 5mm，金剛砂顆粒往往各種粒度的金剛砂的混合物，只要最大粒 度不大于1.5mm，即可獲得所需要的表面粗糙度，而金剛砂的粒度又不能 過細，過細會影響加工效率，隨著加工的進行，所述磨料的性能會下降， 因此，在加工過程中，需要隔一段時間對加工件進行質(zhì)檢，以便于及時更 換磨料。
為了便于連桿的定位，所述加工通道豎直設(shè)置，所述活塞為液壓缸所 驅(qū)動，因連桿大頭孔和小頭孔9都是柱面孔，在水平狀態(tài)下，容易對其進 行定位，而連桿的桿體8是左右對稱結(jié)構(gòu)，也便于在水平狀態(tài)下進行定位。 另一方面，豎直方向上也容易保證構(gòu)建加工通道各構(gòu)件的同軸度，且利于 所述液壓缸的使用。
在所述步驟構(gòu)建加工通道前還包括連桿的定位步驟，其定位裝置包括 對連桿小頭孔9進行徑向限位的裝置，以及對桿體8繞所述小頭孔軸線轉(zhuǎn) 動自由度的限位裝置。這樣就限制了連桿轉(zhuǎn)動的自由度，并且顯然定位裝 置所安裝構(gòu)件可以限制連桿下行的自由度，而在構(gòu)建加工通道時，其上行 的自由度也被限制，從而可以可靠的對其進行加工。
為了便于連桿的定位，構(gòu)建所述第二孔道的構(gòu)件固定設(shè)置，所述徑向
7限位裝置和對桿體限位的裝置安裝在一可沿所述第二孔道徑向移動的大底 板22上，該大底板在連桿定位步驟時滑開使連桿大頭偏離開構(gòu)建所述第一 孔道和第二孔道的構(gòu)件，并在加工通道構(gòu)建過程中滑向所述第二孔道上部， 使所述大頭孔與第二孔道軸線恰好重合。
為了減少磨料的使用，并起到更好的加工效果，所述第一孔道靠近大
頭孔的端部為第一固定座3，并通過一內(nèi)孔直徑大于大頭孔倒圓直徑的轉(zhuǎn) 接法蘭4安裝有一用于探入大頭孔并與其同軸的補芯5，該補芯位于大頭 孔的部分具有圓柱面輪廓，并與大頭孔之間留有2.5 3. 5ran的間隙，且兩 端設(shè)有錐頭，所說的間隙為實際的加工通道，即磨料直接作用于連桿大頭 孔的部分，這樣可以大大減小工具的磨損，因磨料所述間隙的流速遠大于 其他部分。
為了適應(yīng)不同連桿大頭孔的光整加工，所述徑向限位裝置包括一固定 安裝在所述大底板上的定位柱10和套接在該定位柱上的、用于匹配不同直 徑小頭孔小端定位套11;繞所述小頭孔軸線轉(zhuǎn)動自由度的限位裝置包括固 定安裝在連桿桿體兩側(cè)的固定塊7和以固定塊為基座的端部頂持在所述桿 體側(cè)面的定位螺栓20。所述定位柱主要來定位大頭孔和小頭孔的中心距， 而小端定位套可以根據(jù)小頭孔直徑更換，當然，機加工中，常常一類零件 一個批次，調(diào)整一次可以加工一批次的零件。本領(lǐng)域的技術(shù)人員可以據(jù)此 很容易的想到，所述定位柱可以進行位置調(diào)整，對于本方案等于是沒有做 出實質(zhì)性的改動，仍然落入本發(fā)明的保護范圍之內(nèi)。
為了便于連桿的定位，提高加工效率，所述大底板采用沿加工通道徑 向方向的滑軌機構(gòu)用于完成連桿定位時的狀態(tài)和構(gòu)建加工通道時狀態(tài)的轉(zhuǎn) 換，并在兩種狀態(tài)下可通過連接大底板及其軌道的導(dǎo)軌板12的螺栓緊固； 且所述大底板位于大頭孔的位置設(shè)有一支撐在連桿大頭下側(cè)具有軸線與大 頭孔相同的孔的第二固定座17，大底板上也相應(yīng)開有底板孔16。
本領(lǐng)域的技術(shù)人員可以根據(jù)本方案做一些非實質(zhì)性的改動，這些改動 如果是本方案技術(shù)特征的等同替代方式或者明顯變形方式也應(yīng)當落入本發(fā) 明的保護范圍之內(nèi)。
權(quán)利要求
1.一種連桿大頭孔光整工藝，其特征在于在光整前需構(gòu)造加工通道，該加工通道構(gòu)建構(gòu)件主要包括連桿(19)的大頭孔(6)和密閉連接在連桿大頭兩端面的、與所述大頭孔同軸線的第一孔道、第二孔道，且所述加工通道的第一孔道、第二孔道內(nèi)各置有一活塞(1)；并在所述加工通道構(gòu)建過程中在加工通道內(nèi)填充有與光整相匹配的微細顆粒磨料，之后驅(qū)動所述兩活塞在5-10MPa的壓強下同步的往復(fù)運動進行大頭孔光整步驟，直至達到所需的表面粗糙度。
2. 根據(jù)權(quán)利要求1所述的連桿大頭孔光整工藝，其特征在于所述 大頭孔光整步驟所需時間為3~5分鐘。
3. 根據(jù)權(quán)利要求1所述的連桿大頭孔光整工藝，其特征在于所述 微細顆粒磨料主要由金剛砂和匹配量的具有粘彈性、柔軟性和切 割性的半固態(tài)載體組成。
4. 根據(jù)權(quán)利要求3所述的連桿大頭孔光整工藝，其特征在于所述 半固態(tài)載體采用無機硅膠，且所用金剛砂的粒度在0. 005~1. 5mm。
5. 根據(jù)權(quán)利要求1所述的連桿大頭孔光整工藝，其特征在于所述 加工通道豎直設(shè)置，所述活塞為液壓缸所驅(qū)動。
6. 根據(jù)權(quán)利要求5所述的連桿大頭孔光整工藝，其特征在于在所 述步驟構(gòu)建加工通道前還包括連桿的定位步驟，其定位裝置包括 對連桿小頭孔(9)進行徑向限位的裝置，以及對桿體(8)繞所 述小頭孔軸線轉(zhuǎn)動自由度的限位裝置。
7. 根據(jù)權(quán)利要求6所述的連桿大頭孔光整工藝，其特征在于構(gòu)建所述第二孔道的構(gòu)件固定設(shè)置，所述徑向限位裝置和對桿體限位的裝置安裝在一可沿所述第二孔道徑向移動的大底板(22)上， 該大底板在連桿定位步驟時滑開使連桿大頭偏離開構(gòu)建所述第一 孔道和第二孔道的構(gòu)件，并在加工通道構(gòu)建過程中滑向所述第二 孔道上部，使所述大頭孔與第二孔道軸線恰好重合。
8. 根據(jù)權(quán)利要求7所述的連桿大頭孔光整工藝，其特征在于所述第一孔道靠近大頭孔的端部為第一固定座(3)，并通過一內(nèi)孔直 徑大于大頭孔倒圓直徑的轉(zhuǎn)接法蘭(4)安裝有一用于探入大頭孔 并與其同軸的補芯(5)，該補芯位于大頭孔的部分具有圓柱面輪 廓，并與大頭孔之間留有2.5 3.5mm的間隙，且兩端設(shè)有錐頭。
9. 根據(jù)權(quán)利要求7所述的連桿大頭孔光整工藝，其特征在于所述 徑向限位裝置包括一固定安裝在所述大底板上的定位柱(10)和 套接在該定位柱上的、用于匹配不同直徑小頭孔小端定位套(11); 繞所述小頭孔軸線轉(zhuǎn)動自由度的限位裝置包括固定安裝在連桿桿 體兩側(cè)的固定塊(7)和以固定塊為基座的端部頂持在所述桿體側(cè) 面的定位螺栓(20)。
10. 根據(jù)權(quán)利要求9所述的連桿大頭孔光整工藝，其特征在于所述 大底板采用沿加工通道徑向方向的滑軌機構(gòu)用于完成連桿定位時 的狀態(tài)和構(gòu)建加工通道時狀態(tài)的轉(zhuǎn)換，并在兩種狀態(tài)下可通過連 接大底板及其軌道的導(dǎo)軌板(12)的螺栓緊固；且所述大底板位 于大頭孔的位置設(shè)有一支撐在連桿大頭下側(cè)具有軸線與大頭孔相 同的孔的第二固定座(17)，大底板上也相應(yīng)開有底板孔(16)。
全文摘要
本發(fā)明公開了一種連桿大頭孔的光整工藝。該發(fā)明連桿大頭孔光整工藝，在光整前需構(gòu)造加工通道，該加工通道構(gòu)建構(gòu)件主要包括連桿的大頭孔和密閉連接在連桿大頭兩端面的、與所述大頭孔同軸線的第一孔道、第二孔道，且所述加工通道的第一孔道、第二孔道內(nèi)各置有一活塞；并在所述加工通道構(gòu)建過程中在加工通道內(nèi)填充有與光整相匹配的微細顆粒磨料，之后驅(qū)動所述兩活塞在5-10MPa的壓強下同步的往復(fù)運動進行大頭孔光整步驟，直至達到所需的表面粗糙度。本發(fā)明提供一種加工效率高、更好的保持連桿大頭孔的表面質(zhì)量和形位公差的連桿大頭孔光整工藝。
文檔編號B24B37/02GK101648362SQ200910018140
公開日2010年2月17日 申請日期2009年9月1日 優(yōu)先權(quán)日2009年9月1日
發(fā)明者劉德春, 平 周, 戴光鑫, 朱海麗, 李樹生, 輝 紀, 邵立新 申請人:濟南柴油機股份有限公司;中國石油天然氣股份有限公司