[實用新型]一種用于連桿小頭端橢圓孔的加工刀具

有效

• 申請號: 201921782690.5
• 申請日: 2019-10-23
• 公開（公告）號: CN210968502U
• 公開（公告）日: 2020-07-10
• 發明（設計）人: 侯飛;冀會平;周學;鄧偉;董紹杰;張濤濤;周洋;郝麗娜;王東方
• 申請（專利權）人: 云南西儀工業股份有限公司
• 主分類號: B24D7/18
• 分類號: B24D7/18;B23C5/10
• 代理公司: 昆明今威專利商標代理有限公司 53115
• 代理人: 邵會昌;趙云

本實用新型公開了一種用于連桿小頭端橢圓孔的加工刀具，主要用于連桿小頭端橢圓孔的加工。其主要技術方案：該加工刀具由專用成型銑刀和專用CBN磨頭,構成一副完整的連桿小頭端橢圓孔精加工刀具，專用成型銑刀，采用無底刃、圓柱面上有五刃的非對稱螺旋設計；專用CBN磨頭由硬質片、斜塊、調節架、刀桿、調節桿、調節螺母、鎖緊螺母、銷組成。本實用新型通過試用證明：從根本上克服了連桿橢圓孔加工成本高、生產效率低下的現象，達到有效地保障連桿質量，提高生產效率，滿足大批量生產的需求。

技術領域

本實用新型屬于一種對發動機連桿的加工刀具，具體是一種用于連桿小頭端橢圓孔的加工刀具。

背景技術

連桿是發動機的關鍵部件之一(見圖1)，主要由大頭端1、桿身2、和小頭端3組成。其主要工作原理(見圖3):連桿將活塞的動力傳遞給曲軸4，從而使活塞的往復運動轉變為曲軸的旋轉運動。發動機運轉過程中，活塞上的燃氣壓力和慣性力是以動態分布載荷的形式通過活塞銷4作用在連桿小孔5上，因此連桿小孔主要承受交變的拉壓載荷。由于爆發壓力巨大，不僅活塞銷4要發生彎曲變形，而且連桿小孔5也要發生變形,由此造成載荷向連桿小孔外側應力集中，應力集中程度與活塞銷的彎曲和橢圓變形程度有關，同時連桿主要承受交變拉壓載荷；在這種情況下，小孔尺寸會在大小孔中心線方向逐漸增大，減少了活塞銷和連桿小孔的接觸面積,使空隙6加大，造成應力集中；此情況會增大活塞銷和連桿間的接觸應力，影響連桿的疲勞壽命。根據變形協調理論，將連桿小孔形狀設計為橢圓形狀的孔(見圖4的橢圓8)，增加活塞銷與連桿小孔間的接觸面積，分散應力，使得連桿工作時承受的載荷更加均勻，有利于承載油膜的形成，從而提高其承載和傳動能力，提高連桿的抗疲勞壽命，同時降低發動機運轉時的噪音。

但這種新的連桿小頭端橢圓孔的加工相對傳統的連桿圓孔而言，難度系數較大，當前都是采用德國進口的專用設備和刀具來加工完成的，但每臺設備和刀具的售價非常昂貴，約500多萬元，我公司作為連桿的專業生產廠家，需要的臺數就多了，這個經濟負擔是沉重的。采用常規的機械加工方法和加工中心來加工，合格率太低，僅能達到15％，而且尺寸精度不穩定，需要不斷的調整，生產效率偏低，不適合批量化生產。目前尚未發現國內成熟的連桿小頭端橢圓孔的加工技術報道，根據市場的需求,我們必須解決這一技術難題。

本實用新型內容

本實用新型要解決的主要技術問題和目的是：根據目前連桿小頭端橢圓孔加工存在的缺陷，設計一種用于連桿小頭端橢圓孔的加工刀具，從根本上克服加工成本高、生產效率低下的現象，達到有效地保障連桿質量，提高效率，滿足大批量生產的需求。

本實用新型的主要技術方案：該加工刀具由專用高速成型銑刀和專用CBN磨頭,構成一副完整的連桿小頭端橢圓孔精加工刀具，專用高速成型銑刀，采用無底刃、圓柱面上有五刃的非對稱螺旋設計，成型銑刀前角8°，第一后角22°，第二后角10°，齒條角80°，齒高3mm，成型銑刀直徑φ16_-0.05mm,有效銑削長度25mm,在刀柄中心有一個主油孔,有效銑削范圍內有兩個支油孔；專用CBN磨頭，包含硬質片、斜塊、調節架、刀桿、調節桿、調節螺母、鎖緊螺母、銷,其結構為，將調節架裝入刀桿孔內,再把焊接好的硬質片和斜塊，間隙配合安裝在刀桿的槽內并與調節架的斜面貼合,刀桿左邊裝有一個鎖緊螺母，刀桿右邊孔裝有一個調節桿，調節桿一端插入調節架并用銷固定,另一端螺紋連接一個調節螺母。

本實用新型通過實際應用證明：完全達到研制目的，該刀具設計合理，操作方便，所加工連桿小頭端橢圓孔合格率，由原來傳統加工的15％提高到97％以上，提高效率五倍以上，降低了生產成本，提高了連桿的抗疲勞壽命，保證了連桿橢圓孔的潤滑性能，適合大規模生產的需求，為行業內解決了一大技術難題，它不僅能滿足連桿小頭端橢圓孔的加工，也適合連桿小頭端襯套橢圓孔的加工。

附圖說明

下面結合附圖，對本實用新型的具體實施方式作進一步詳細描述。

圖1，是連桿的形狀示意圖，也是連桿小頭端橢圓孔的示意圖，短軸為e，長軸為e+x。