发动机连杆裂断加工机床的研制及工艺研究

摘要

连杆裂断加工技术是汽车发动机连杆制造领域的一项创新性加工技术，与传统方法相比，该技术具有显著的优越性。不仅减少了连杆加工工序和设备的投资，节约了能源，从而大大降低了总的生产成本。目前国内采用裂断加工技术的企业逐渐增多，设备最初主要依赖进口，现在吉林大学生产的设备占据了很大的市场份额。但进口设备价格昂贵，维护费用高；国产设备仿制德国早期产品，在成本、维护、耗能上都有待?高，因此研制新一代的国产连杆裂断设备将具有重要意义。　　本课题的研究目标是广东工业大学新一代连杆裂断加工机床的研制，其主要内容包括机械结构，液压传动系统和控制系统的设计，以最简洁的机械结构，最低的能耗，满足连杆裂断加工要求，同时实现易维护的目的。本文针对课题组第一代裂断机床的单油缸锁紧机构导致连杆端盖两端受力不均的问题，增加一个辅助油缸并重新设计了全新的连杆端盖锁紧结构。此外，对于机床夹具与拉杆斜楔之间的剧烈冲击导致关键零部件失效的问题，更改了胀套结构，有效?高关键零部件的使用寿命。针对系统功率过大、冲击过猛、发热严重等问题，液压传动系统部分在重新计算后进行了改进设计，增加了比例调节阀来调节油泵流量，以减小裂断刚性冲击，同时确保主油缸输出裂断力的大小和速度满足工艺要求。针对机床控制系统运行不稳定和人机界面过于复杂等问题，重新进行了设计，界面可以方便地实现工艺参数设置、实时监控、自动运行、故障报警等功能。　　最后，对裂断机床进行了整机调试，并进行了加工试验，连杆裂断加工质量良好，验证了机床的可行性。测试结果表明，新一代裂断机床的性能得到了?高，机床运行稳定，操作方便，自动化程度较高，裂纹定向性得到改善，变形量减小，掉渣的质量也出现下降。通过测试以及工艺实验可知，最优的加工参数槽深为200~300μm，液压系统压力设定为9.0~13.0MPa，油泵流量参数设定为30000~32000 （90~95L/Min）。

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