一种八字形合装面球孔连杆的加工方法与流程

1.本发明属于连杆机加工技术领域，尤其是一种八字形合装面球孔连杆的加工方法。


背景技术：

2.目前，球连杆的球孔加工需先在球孔的分型面开孔，然后将一体铸造的连杆切分成两半，并用螺钉紧固复原两半连杆后再加工球孔。在使用球连杆时，需先拆下紧固螺钉，分开两半连杆，将球轴装入球孔后，再重新紧固两半连杆。
3.就现有技术而言，由于球轴与球孔存在间隙，紧固两半连杆的螺钉与螺孔也存在间隙，故螺钉连接两半连杆形成的球孔与球轴存在配合精度不足的问题，影响连杆的使用寿命。


技术实现要素：

4.发明目的：提供一种八字形合装面球孔连杆的加工方法，以解决现有技术存在的上述问题。
5.技术方案：一种八字形合装面球孔连杆的加工方法，包括以下步骤：
6.一种八字形合装面球孔连杆的加工方法，包括以下步骤：
7.步骤1：依次对铝制毛坯连杆开直孔和装配孔得到半成品连杆；
8.步骤2：沿与直孔直径共面且垂直装配孔轴线的平面将半成品连杆分割为连杆体和连杆盖；
9.步骤3：对连杆体的分割面铣弧面；
10.步骤4：利用装配孔通过紧固件合装连杆体和连杆盖得到合装连杆；
11.步骤5：对合装连杆的直孔位置铣球孔得到成品连杆；
12.步骤6：筛选质检达标的成品连杆为球孔连杆。
13.进一步的，所述对连杆体的分割面铣弧面包括：
14.步骤31：利用治具固定连杆体的分割面至水平位置；
15.步骤32：选择有效铣削直径φ大于分割面长度2a的端铣刀；
16.步骤33：调整竖直设置的端铣刀绕连杆体上两个装配孔圆心连线转动α度；
17.步骤34：调整端铣刀最低点至连杆体的有效铣削高度为h；
18.步骤35：驱使端铣刀沿垂直于连杆体上两个装配孔圆心连线且过圆心连线中点的方向进刀，得到分割面被铣为弧面的连杆体(5)。
19.进一步的，所述步骤33中端铣刀调整的角度α由公式一
20.所得，
21.其中，0.030mm≤h≤0.040mm，2a∈(27mm，30mm，33mm)，所述h与a的数值正相关，所述端铣刀的有效铣削直径φ大于12a。
22.进一步的，所述步骤4中紧固件合装连杆体和连杆盖的扭力为300n
·
cm至350n
·
cm。
23.进一步的，所述步骤1中直孔的开设直径为r，所述r∈(9.0mm，13.5mm，16.0mm)。
24.进一步的，所述步骤5中球孔的开设直径为x，所述x∈(12.700mm，15.875mm，19.050mm)。
25.进一步的，所述步骤3中质检成品连杆的标准为：判断成品连杆上八字形合装面的高度差h是否满足0.035mm≤h≤0.055mm；若是，则质检达标，否则，质检不达标。
26.有益效果：本发明提供了一种新的八字形合装面，在加工球孔前，先用螺钉恢复连杆体与连杆盖的一体结构，紧固力矩使弧面加工前产生翘曲变形，加工完成后，卸下紧固螺钉使弧面之前有翘曲变形恢复原状，此时球孔连杆的球面合装时会产生过盈，使球瓦紧紧抱住球面轴，没有窜动间隙，只要紧固件调整到加工时的力矩，球孔就能恢复到加工时的形态，此时球孔与球轴面之间的间隙均匀，转动轻滑，安装简单，零件使用寿命长。
附图说明
27.图1是本发明的加工步骤图。
28.图2是本发明的加工步骤示意图。
29.图3是本发明中公式一的推导示意图。
30.附图标记为：1、铝制毛坯连杆；2、半成品连杆；3、装配孔；4、直孔；5、连杆体；6、连杆盖；7、分割面；8、弧面；9、合装连杆；10、紧固件；11、成品连杆；12、球孔；13、八字形合装面；14、球孔连杆。
具体实施方式
31.在下文的描述中，给出了大量具体的细节以便提供对本发明更为彻底的理解。然而，对于本领域技术人员而言显而易见的是，本发明可以无需一个或多个这些细节而得以实施。在其他的例子中，为了避免与本发明发生混淆，对于本领域公知的一些技术特征未进行描述。
32.如图1-图3所示，一种八字形合装面球孔连杆的加工方法，包括以下步骤：
33.步骤1：依次对铝制毛坯连杆1开直孔4和装配孔3得到半成品连杆2；
34.步骤2：沿与直孔4直径共面且垂直装配孔3轴线的平面将半成品连杆2分割为连杆体5和连杆盖6；
35.步骤3：对连杆体5的分割面7铣弧面；
36.步骤4：利用装配孔3通过紧固件10合装连杆体5和连杆盖6得到合装连杆9；
37.步骤5：对合装连杆9的直孔4位置铣球孔12得到成品连杆11；
38.步骤6：筛选质检达标的成品连杆11为球孔连杆14。
39.步骤3具体包括：
40.步骤31：利用治具固定连杆体5的分割面7至水平位置；
41.步骤32：选择有效铣削直径φ大于分割面7长度2a的端铣刀；
42.步骤33：调整竖直设置的端铣刀绕连杆体5上两个装配孔3圆心连线转动α度；端铣刀的倾斜设置需要通过调整铣床主轴的角度实现。
43.步骤34：调整端铣刀最低点至连杆体5的有效铣削高度为h；
44.步骤35：驱使端铣刀沿垂直于连杆体5上两个装配孔圆心连线且过圆心连线中点的方向进刀，得到分割面7被铣为弧面8的连杆体5。
45.步骤33中端铣刀调整的角度α由公式一
46.所得，
47.其中，0.030mm≤h≤0.040mm，2a∈27mm，30mm，33mm，h与a的数值正相关，端铣刀的有效铣削直径φ大于12a。当端铣刀的有效铣削直径φ与分割面7长度2a的比值较小时，若想拥有合适的有效铣削高度h，则需要端铣刀的安装倾角较大，导致铣床主轴需要较大大角度的改进，从传动设计上考虑，设计难度较大；当端铣刀的有效铣削直径φ与分割面7长度2a的比值较小时，若想拥有合适的有效铣削高度h，端铣刀的安装倾角角度较小，使铣床主轴微角度调节亦不容易实现。设定端铣刀有效直径φ大于12a是为了使倾斜后的端铣刀拥有适当效铣削高度h的同时，端铣刀的倾斜角度在铣床主轴便于调节的倾斜范围内，以降低铣床主轴的调整难度。
48.步骤4中紧固件10合装连杆体5和连杆盖6的扭力为300n
·
cm至350n
·
cm。扭力是通过试验得出的结论，该材质m4螺纹旋转紧固力矩大于350n
·
cm时螺孔会产生变形。小于300n
·
cm时连杆变形达不到理想效果。
49.步骤1中直孔4的开设直径为r，r∈9.0mm，13.5mm，16.0mm。其中，直孔4的直径与连杆厚度正相关。
50.步骤5中球孔12的开设直径为x，x∈12.700mm，15.875mm，19.050mm。现成合装连杆9后，在连杆体5和连杆盖6的接触面的中心处加工球孔12(使球孔沿接触面对称)，通过粗车、精镗，得到连杆成品11。
51.步骤3中质检成品连杆11的标准为：判断成品连杆11上八字形合装面13的高度差h是否满足0.035mm≤h≤0.055mm；若是，则质检达标，否则，质检不达标。
52.其中，h的选定范围为经验值，若h选值大于0.055mm，则利用紧固件连接得到合装连杆存在应力集中，容易挤裂连杆，若h选值小于0.035mm，则利用紧固件连接得到合装连杆存在形变不足，合装效果差。
53.具体的，当中球孔12的开设直径x为12.700mm时，八字形合装面13的高度差h优选0.03
±
0.005mm；
54.当中球孔12的开设直径x为15.875mm时，八字形合装面13的高度差h优选0.04
±
0.005mm；
55.当中球孔12的开设直径x为19.050mm时，八字形合装面13的高度差h优选0.05
±
0.005mm。
56.特别的，在上述加工过程中，对球孔12直径的尺寸选定只有三种，这是因为工业革命后，纺织业在英国蓬勃发展，随着缝纫机技术的发展，缝纫机关键部件的尺寸设计逐渐形成了以英标为准的行业标准。
57.以上结合附图详细描述了发明的优选实施方式，但是，发明并不限于上述实施方式中的具体细节，在发明的技术构思范围内，可以对发明的技术方案进行多种等同变换，这些等同变换均属于发明的保护范围。

技术特征：
1.一种八字形合装面球孔连杆的加工方法，其特征在于，包括以下步骤：步骤1：依次对铝制毛坯连杆(1)开直孔(4)和装配孔(3)得到半成品连杆(2)；步骤2：沿与直孔(4)直径共面且垂直装配孔(3)轴线的平面将半成品连杆(2)分割为连杆体(5)和连杆盖(6)；步骤3：对连杆体(5)的分割面(7)铣弧面；步骤4：利用装配孔(3)通过紧固件(10)合装连杆体(5)和连杆盖(6)得到合装连杆(9)；步骤5：对合装连杆(9)的直孔(4)位置铣球孔(12)得到成品连杆(11)；步骤6：筛选质检达标的成品连杆(11)为球孔连杆(14)。2.根据权利要求1所述的一种八字形合装面球孔连杆的加工方法，其特征在于，所述对连杆体(5)的分割面(7)铣弧面(8)包括：步骤31：利用治具固定连杆体(5)的分割面(7)至水平位置；步骤32：选择有效铣削直径φ大于分割面(7)长度2a的端铣刀；步骤33：调整竖直设置的端铣刀绕连杆体(5)上两个装配孔(3)圆心连线转动α度；步骤34：调整端铣刀最低点至连杆体(5)的有效铣削高度为h；步骤35：驱使端铣刀沿垂直于连杆体(5)上两个装配孔圆心连线且过圆心连线中点的方向进刀，得到分割面(7)被铣为弧面(8)的连杆体(5)。3.根据权利要求2所述的一种八字形合装面球孔连杆的加工方法，其特征在于，所述步骤33中端铣刀调整的角度α由公式一所得，其中，0.030mm≤h≤0.040mm，2a∈(27mm，30mm，33mm)，所述h与a的数值正相关，所述端铣刀的有效铣削直径φ大于12a。4.根据权利要求3所述的一种八字形合装面球孔连杆的加工方法，其特征在于，所述步骤4中紧固件(10)合装连杆体(5)和连杆盖(6)的扭力为300n
·
cm至350n
·
cm。5.根据权利要求4所述的一种八字形合装面球孔连杆的加工方法，其特征在于，所述步骤1中直孔(4)的开设直径为r，所述r∈(9.0mm，13.5mm，16.0mm)。6.根据权利要求5所述的一种八字形合装面球孔连杆的加工方法，其特征在于，所述步骤5中球孔(12)的开设直径为x，所述x∈(12.700mm，15.875mm，19.050mm)。7.根据权利要求1-6任一项权利要求所述的一种八字形合装面球孔连杆的加工方法，其特征在于，所述步骤3中质检成品连杆(11)的标准为：判断成品连杆(11)上八字形合装面(13)的高度差h是否满足0.035mm≤h≤0.055mm；若是，则质检达标，否则，质检不达标。

技术总结
本发明公开了一种八字形合装面球孔连杆的加工方法，属于连杆机加工技术领域。加工方法包括依次对铝制毛坯连杆开直孔和装配孔得到半成品连杆；沿与直孔直径共面且垂直装配孔轴线的平面将半成品连杆分割为连杆体和连杆盖；对连杆体的分割面铣弧面；利用装配孔通过紧固件合装连杆体和连杆盖得到合装连杆；对合装连杆的直孔位置铣球孔得到成品连杆；筛选质检达标的成品连杆为球孔连杆。本发明提供了一种新的八字形合装面，用调整紧固件到指定力矩，球孔能恢复到加工时的形态，此时球孔与球轴面之间的间隙均匀，转动轻滑，安装简单，零件使用寿命长。使用寿命长。使用寿命长。


技术研发人员：刘鸣 贾志芸
受保护的技术使用者：飞马（天津）缝纫机有限公司
技术研发日：2023.06.27
技术公布日：2023/8/9