本發(fā)明涉及一種大型柴油機構件的加工工藝，尤其涉及一種在臥式加工中心上通過一次裝夾用于柴油機連桿中分連接面孔齒復合加工的夾具及方法，屬于柴油機制造技術領域。

背景技術：

連桿與曲軸一樣是柴油機上最關鍵的運動件，其小端與活塞組件相連，大端與曲軸的曲柄銷相配合組合成曲柄連桿機構，作用是把氣缸內(nèi)活塞的往復動力轉(zhuǎn)化為曲軸的回轉(zhuǎn)扭矩進行動力輸出。請參閱圖1，中高速柴油機連桿C的典型結構是其在大端軸承處中分為連桿體C1和連桿蓋C2兩部分，該兩部分的中分面通過連接孔(包括銷孔)和連接齒相配合連接起來。所述中分面及其連接孔(包括銷孔)和連接齒的加工方法通常有兩種：

一種是，首先在臥式加工中心上分別完成連桿體C1和連桿蓋C2的中分面(即齒頂面)及其上的連接孔(包括銷孔)的加工，然后將連桿體C1和連桿蓋C2一起裝夾在強力磨齒機上，以銷孔為校調(diào)基準完成裝夾后，將連桿體C1和連桿蓋C2一起進行強力磨齒機加工。

另一種是，首先在臥式加工中心上分別完成連桿體C1和連桿蓋C2的中分面(即齒頂面)及其上的連接孔(包括銷孔)的加工，然后將連桿體C1和連桿蓋C2在中大型數(shù)控鏜銑床或臥式加工中心上中心錯位半齒距地上下疊放，以銷孔為校調(diào)基準完成裝夾后，使用成型銑齒刀進行銑齒加工。

由于柴油機連桿C中分面上連接孔(即螺栓孔包括銷孔)和連接齒等要素都有較高的形位精度加工要求，因此在強力磨齒機上機加工或在中大型數(shù)控機床上銑齒加工時都必須對中分面上已加工的銷孔或螺栓孔進行精確校調(diào)，這往往需要花費較多的校調(diào)工時，所以上述連桿中分面的加工工藝方案存在有以下缺點：

1、連桿中分面的孔、齒等加工要素須在兩種機床上多次裝夾校調(diào)分三道工序才能完成加工，導致工件周轉(zhuǎn)繁復，輔助工時大，生產(chǎn)周期長，生產(chǎn)效率低。

2、連桿中分面的孔、齒等加工校調(diào)精度要求較高，裝夾校調(diào)次數(shù)過多難免產(chǎn)生累積誤差，從而無法保證孔齒的形位精度。

技術實現(xiàn)要素：

本發(fā)明的目的在于，克服上述通常工藝的技術不足，提供一種用于柴油機連桿中分連接面孔齒復合加工的夾具及方法，專用于在臥式加工中心上實現(xiàn)通過一次裝夾校調(diào)完成中分連接面及其連接孔和連接齒的復合加工，從而省去多次裝夾校調(diào)的麻煩，減少輔助工時，提高加工效率，同時避免因此而產(chǎn)生的累積誤差，有效提升孔齒加工形位精度的質(zhì)量保證能力。

本發(fā)明解決其技術問題所采取的技術方案如下：

一種用于柴油機連桿中分連接面孔齒復合加工的夾具，該連桿包括具有中分連接面的連桿體和連桿蓋，其特征在于：所述夾具包括夾具體、大端搭壓組件、支承座組件、大端墊圈組件、小端搭壓組件、小端墊圈組件和定位座組件；

所述夾具體為矩形鋼板件，所述大端墊圈組件和小端墊圈組件固定連接在所述夾具體上，用于支撐所述連桿體和連桿蓋，該大端墊圈組件的位置與連桿體的大頭的位置相對應，該小端墊圈組件的位置與所述連桿體的小頭的位置相對應；

所述大端搭壓組件與所述夾具體連接且壓置于所述連桿蓋之上，將該連桿蓋和連桿體的大頭壓緊固定在所述大端墊圈組件上，所述小端搭壓組件與所述夾具體連接且壓置于所述連桿體的小頭之上，將該連桿體的小頭壓緊固定在所述小端墊圈組件上；

所述支承座組件安裝固定于所述夾具體上且抵靠在所述連桿體和連桿蓋的側(cè)面，用于支承切削力；

所述定位座組件安裝固定于所述夾具體上，側(cè)面設置有用以抵靠所述連桿體和連桿蓋的側(cè)面的定位面，該定位面呈階梯面結構，由位于上部的上定位面和位于下部的下定位面組成，該上定位面與下定位面在水平方向上相距所述中分連接面上連接齒的半個齒距，裝夾時所述連桿蓋的側(cè)面抵靠所述上定位面，所述連桿體的側(cè)面抵靠所述下定位面，從而使所述連桿體的中心線與所述連桿蓋的中心線錯位所述半個齒距。

進一步地，所述夾具還包括有吊環(huán)螺釘，連接于所述夾具體的上平面，用于起吊整體所述夾具。

進一步地，所述的大端墊圈組件的上表面和所述小端墊圈組件的上表面為支墊面，兩者的高度差確保所述連桿體能夠水平地放置在所述夾具上。

本發(fā)明的另一技術方案為：

一種通過上述夾具實現(xiàn)的用于柴油機連桿中分連接面孔齒復合加工的方法，其特征在于：所述的夾具安裝在臥式加工中心的機床工作臺上，對所述連桿體和連桿蓋進行一次性裝夾校調(diào)，通過機床工作臺旋轉(zhuǎn)的兩個工位，完成所述連桿中分連接面及其連接孔和連接齒的復合加工。

進一步地，所述的方法包括下列具體步驟：

1)復驗所述夾具達到精度要求，復驗所述大端墊圈組件和小端墊圈組件的支墊面的高度差以及所述定位座組件的階梯定位面達到要求；

2)在臥式加工中心的機床工作臺上安裝所述夾具；

3)將工件裝夾在夾具上，將所述連桿蓋疊放在連桿體的大頭之上，使兩者的中分連接面對齊，所述連桿體和連桿蓋的外側(cè)面分別緊靠所述定位座組件的下定位面和上定位面，從而使所述連桿體的中心線與連桿蓋的中心線左右錯位半個齒距，同時使所述連桿體和連桿蓋分別緊靠所述支承座組件的側(cè)面，最后緊固所述大端搭壓組件和小端搭壓組件，將所述連桿體和連桿蓋夾固在所述夾具上；

4)加工連接齒頂面和連接孔，機床主軸正對所述中分連接面，精銑所述連桿體和連桿蓋中分連接面上的齒頂面，再鉆鉸該連桿體和連桿蓋上的連接孔；

5)加工連接齒，連桿隨夾具和回轉(zhuǎn)工作臺旋轉(zhuǎn)90°，然后半精銑和精銑所述中分連接面上的連接齒，至此通過一次裝夾校調(diào)完成連桿中分連接面的螺栓孔和連接齒在臥式加工中心上的復合加工。

與傳統(tǒng)加工方法相比，本發(fā)明的技術效果如下：

1、只須在臥式加工中心上通過一次裝夾校調(diào)就能完成連桿中分面及其孔齒等所有要素的加工，減少了裝夾校調(diào)的次數(shù)及其輔助工時，減少了工件周轉(zhuǎn)，縮短了生產(chǎn)周期，大大了提高加工效率。

2、降低了連桿中分面連接齒加工時的校調(diào)精度要求，避免了累積誤差的產(chǎn)生，有效提升了孔齒加工形位精度的質(zhì)量保證能力。

3、本發(fā)明減少了上車裝夾次數(shù)，避免了多次裝夾校調(diào)的麻煩，降低了校調(diào)要求，減輕了生產(chǎn)作業(yè)人員的勞動強度。

附圖說明

圖1為本發(fā)明的專用夾具的主視圖。

圖2為本發(fā)明的專用夾具的俯視圖。

圖3為本發(fā)明的專用夾具的左視圖。

圖4為本發(fā)明的加工程序示意圖。

圖5為本發(fā)明加工工位之一的示意圖。

圖6為本發(fā)明加工工位之二的示意圖。

具體實施方式

本發(fā)明為中高速柴油機連桿中分面孔齒加工提供一種專用于在臥式加工中心上實現(xiàn)一次裝夾校調(diào)完成中分面連接孔和連接齒的復合加工的工藝方案及其專用夾具。

下面結合附圖和具體實施例對本發(fā)明進行詳細闡述，但不能以此限制本發(fā)明的保護范圍。

請結合參閱圖1、圖2和圖3，本發(fā)明所述用于柴油機連桿中分連接面孔齒復合加工的夾具包括夾具體1、大端搭壓組件2、支承座組件3、大端墊圈組件4、小端搭壓組件5、小端墊圈組件6、定位座組件7和吊環(huán)螺釘8。

所述夾具體1為矩形鋼板件，用于安裝所述大端墊圈組件4、小端墊圈組件6、定位座組件7和支承座組件3等夾具各功能組件，使夾具組合成一整體。

四個所述吊環(huán)螺釘8連接于所述夾具體1的上平面且分布于該夾具體1的兩側(cè)邊，用于起吊整體所述夾具。

所述大端墊圈組件4固定連接在所述夾具體1上，并且位置與連桿體C1的大頭的位置相對應，用于支撐所述連桿體C1和連桿蓋C2。所述小端墊圈組件6固定連接在所述夾具體1上，并且位置與所述連桿體C1的小頭的位置相對應，用于支撐所述連桿體C1。用于支墊所述連桿體C1的大端墊圈組件4的支墊面和小端墊圈組件6的支墊面之間的高度差應確保該連桿體C1能夠水平地放置在該夾具上。

所述連桿體C1水平地放置在所述大端墊圈組件4和小端墊圈組件6上，所述連桿蓋C2置放在所述連桿體C1的大頭的上面。所述大端搭壓組件2與所述夾具體1連接且壓置于所述連桿蓋C2之上，將該連桿蓋C2和連桿體C1的大頭壓緊固定在所述大端墊圈組件4上。所述小端搭壓組件5與所述夾具體1連接且壓置于所述連桿體C1的小頭之上，將該連桿體C1的小頭壓緊固定在所述小端墊圈組件6上。

所述支承座組件3由兩個定位銷精確定位并安裝固定于所述夾具體1上，該支承座組件3抵靠在所述連桿體C1和連桿蓋C2的側(cè)面，用于支承鉆、鉸中分面上連接螺栓孔時的切削力。

所述定位座組件7由兩只定位銷精確定位并安裝固定于所述夾具體1上，該定位座組件7的定位面位于所述定位座組件7的側(cè)面，并且抵靠所述連桿體C1和連桿蓋C2的側(cè)面。所述定位座組件7的定位面呈階梯面結構，由位于上部的上定位面72和位于下部的下定位面71組成，該上定位面72與下定位面71在水平方向上相距一個距離，該距離等于所述連桿體C1和連桿蓋C2中分面上連接齒的半個齒距a，請參閱圖3，裝夾時所述上定位面72抵靠所述連桿蓋C2的側(cè)面，所述下定位面71抵靠所述連桿體C1的側(cè)面，從而使所述連桿體C1的中心線與所述連桿蓋C2的中心線在中分面上錯位連接齒的半個齒距a，這樣就能保證當夾固在一起的連桿體C1和連桿蓋C2的中分面同時完成連接齒的加工后，該連桿體C1與連桿蓋C2通過連接孔連接時所述連桿體C1中分面上的連接齒與所述連桿蓋C2中分面上的連接齒能夠精確配合對中。

本發(fā)明采用上述夾具在臥式加工中心上對連桿體C1和連桿蓋C2進行一次性裝夾校調(diào)，通過回轉(zhuǎn)工作臺旋轉(zhuǎn)的兩個工位，完成連桿C中分連接面及其連接孔和連接齒的復合加工。具體操作按如下步驟進行，參閱圖4：

1)復驗所述夾具B達到精度要求——初次使用或長時間停用重啟使用所述夾具B之前，必須復驗大端墊圈組件4和小端墊圈組件6的支墊面的高度差是否符合連桿C大小頭端面高低差的精度要求，若超差須修正支墊面的高度差到連桿C兩端面高低差值的±0.05mm；同時復校定位座組件7的階梯定位面，達到誤差≤0.02mm。

2)在臥式加工中心機床工作臺A上安裝夾具B——放置所述夾具B于機床工作臺A的一角，校平校直該夾具B的夾具體1，然后將所述夾具B搭壓固定在機床工作臺A的U型槽中。

3)將連桿體C1和連桿蓋C2裝夾在夾具B上——將工件連桿C的連桿體C1和連桿蓋C2成對吊裝放置在夾具B上，連桿體C1在下，連桿蓋C2在上，相互疊放(如圖1和圖3所示)，使兩者的中分連接面對齊，使連桿體C1和連桿蓋C2的外圓母線分別緊靠定位座組件7的下定位面71和上定位面72，從而使連桿體C1的中心線與連桿蓋C2的中心線左右錯位半個齒距a，同時使兩肩胛面分別緊靠所述支承座組件3的支承面，最后緊固所述大端搭壓組件2和小端搭壓組件5，將所述連桿體C1和連桿蓋C2夾固在所述夾具B上，參閱圖5。

4)加工連接齒頂面和連接孔——至此經(jīng)過上述各步驟即完成了所述夾具B的安裝和連桿C的裝夾，可開始正式加工。首先主軸正對中分連接面，驗證外圓母線誤差≤0.02mm后，精銑連桿體C1和連桿蓋C2中分連接面上的齒頂面，再鉆、鉸連桿體C1和連桿蓋C2上的連接螺栓孔。

5)夾具B和工件旋轉(zhuǎn)90°后加工連接齒——連桿C隨夾具B和機床工作臺A繞該機床工作臺A的中心O旋轉(zhuǎn)90°，參閱圖6，復校已加工中分連接面的齒頂面，誤差≤0.03mm，然后半精銑、精銑中分連接面上的連接齒。

至此，完成連桿C在臥式加工中心上通過轉(zhuǎn)位進行第二工位加工，實現(xiàn)了通過一次裝夾校調(diào)，完成中分連接面的螺栓孔和連接齒的復合加工。

上述僅為本發(fā)明的一個較佳實施例，并非用來限定本發(fā)明，凡依本發(fā)明范圍的內(nèi)容所作的等效變化與修飾，都屬于本發(fā)明要求保護的范圍。