机械专业本科毕业设计2F10型压缩机机体工艺规程及工装设计

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1、本 科 毕 业 论 文题目2F10型压缩机机体工艺规程及工装设计 作 者： 专 业： 机电一体化 指导教师： 完成日期： 原 创 性 声 明本人声明：所呈交的论文是本人在导师指导下进行的研究成果。除了文中特别加以标注和致谢的地方外，论文中不包含其他人已发表或撰写过的研究成果。参与同一工作的其他同志对本研究所做的任何贡献均已在论文中作了明确的说明并表示了谢意。 签 名： 日 期： 本论文使用授权说明本人完全了解南通大学有关保留、使用学位论文的规定，即：学校有权保留论文及送交论文复印件，允许论文被查阅和借阅；学校可以公布论文的全部或部分内容。（保密的论文在解密后应遵守此规定）学生签名： 指导教师签

2、名： 日期： 南通大学毕业设计（论文）立题卡课题名称出题人课题表述（简述课题的背景、目的、意义、主要内容、完成课题的条件、成果形式等）课题来源课题类别该课题对学生的要求 教研室意见 教研室主任签名：_ _年_月_日学院意见同意立题（）不同意立题（） 教学院长签名：_ _年_月_日注：1、此表一式三份，学院、教研室、学生档案各一份。 2、课题来源是指：1.科研，2.社会生产实际，3. 其他。3、课题类别是指：1.毕业论文，2.毕业设计。4、教研室意见：在组织专业指导委员会审核后，就该课题的工作量大小，难易程度及是否符合专业培养目标和要求等内容提出具体的意见和建议。5、学院可根据专业特点，可对该表

3、格进行适当的修改。南 通 大 学毕业设计（论文）任务书题目 2F10型压缩机机体工艺规程及工装设计 学 生 姓 名 学 院 机械工程学院 专 业 机械工程及自动化 班 级 学 号 起 讫 日 期2009.03.92009.06.19指导教师 职称 副教授 指导教师 职称 副教授 发任务书日期 2009 年 3 月 19 日课题的内容和要求（研究内容、研究目标和解决的关键问题）研究内容：根据小批量生产和成批生产两种生产类型，分析其机体的工艺特点，制定2F10型压缩机机体的工艺规程，完成工艺过程卡和加工工序卡的设计，并进行相关的工装设计。要求能综合运用所学的机械制造基础理论、知识，合理选择机床、刀

4、具、量具、切削用量等。研究目标：制定两种生产类型下的工艺规程解决的关键问题：关键工序及其工装设计课题的研究方法和技术路线研究方法：用经验法和比较法制定工艺规程过程卡设计答辩撰写毕业设计说明书零件图工序卡设计满足要求？机械结构设计满足要求？工艺规程设计、工装草图方案确定资料查阅、调研准备工作YNYN技术路线：基础条件1. 电脑及相关软件；2. 2F10型压缩机机体的零件图。参 考 文 献1机械设计基础 陈立德 主编 高等教育出版社2000年8月第一版2.机械设计课程设计陈立德主编 高等教育出版社2000年8月第一版3.机械设计与制造工艺简明手册 许毓潮 主编 中国电力出版社4.互换性与测量技术基

5、础 陈于萍 主编 机械工业出版社5.金属工艺学 顶德全 主编 机械工业出版社6.机械制造工程 郧建国 主编 机械工业出版社本课题必须完成的任务：1. 开题报告和调研报告2. 工艺过程卡和加工工序卡3. 相关工装的结构设计。4. 英文资料翻译；5. 毕业设计说明书。成 果 形 式工艺规程、图纸、CAD及毕业设计说明书等。进 度 计 划起讫日期工作内容备 注03.1003.23布置课题、借阅、搜集资料、调研等各项准备工作，开题报告，英文资料的翻译。03.2404.06方案分析、论证。相关材料的准备。04.0704.27完成成批量生产的工艺过程卡。04.2805.18完成成批生产的加工工序卡设计。0

6、5.1906.08相关工装的结构设计。部件图、零件图绘制。06.0906.20撰写毕业设计说明书。准备答辩。教研室审核意 见 教研室主任签名： _年_月_日学院意见 教学院长签名： _年_月_日 南通大学本科生毕业设计（论文）开题报告学生姓名 学 号专业机械工程及自动化课题名称2F10型压缩机机体工艺规程及工装设计阅读文献情 况国内文献 15开题日期2009年3月7日国外文献 5开题地点一 文献综述与调研报告：（阐述课题研究的现状及发展趋势，本课题研究的意义和价值、参考文献）本课题研究的现状及发展趋势： 机械加工生产线方面：一、机械加工生产线的发展状况在汽车、拖拉机、内燃机和压缩机等许多工业生

7、产领域, 组合机床生产线仍是大批量机械产品实现高效、高质量和经济性生产加工的关键装备, 也是不可替代的主要加工设备。现针对组合机床生产线来说明一下国内机械加工生产线的发展情况。现代组合机床生产线作为机电一体化产品, 它是控制、驱动、测量、监控、刀具和机械组件等技术的综合反映。我国传统的组合机床自动线主要采用机、电、气、液压控制, 近年来随着数控技术、电子技术、计算机技术等的发展, 组合机床的机械结构和控制系统也发生了翻天覆地的变化。1.节拍时间进一步缩短。早期的生产线要实现短的节拍, 往往要采用并列的双工位或设置双线的办法。现在主要是通过缩短基本时间和辅助时间来实现的。缩短基本时间的主要途径是

8、采用新的刀具材料和新颖刀具, 以通过提高切削速度和进给速度来缩短基本时间。缩短辅助时间主要是缩短包括工件输送、加工模块快速引进以及加工模块由快进转换为工进后至刀具切入工件所花的时间。目前, 随行夹具高速输送装置常用的有电液比例阀控制的或摆线驱动的输送装置。2.柔性化进展迅速。数控组合机床的出现, 不仅完全改变了过去那种由继电器电路组成的组合机床的控制系统, 而且也使组合机床机械结构乃至通用部件标准发生了或正在发生着巨大的变化。传统意义上的组合机床刚性自动线和生产线, 也具有了一定的柔性。由数控加工模块组成的柔性组合机床和柔性自动线, 可通过应用和改变数控程序来实现自动换刀、自动更换多轴箱和改变

9、加工行程、工作循环、切削参数以及加工位置等, 以适应变型品种的加工。单坐标加工模块由数控滑台和主轴部件( 或多轴箱, 包括可换多轴箱) 组成。双坐标加工模块由数控十字滑台和主轴部件组成, 例如数控双坐标铣削模块。多轴加工模块是又一种重要模块, 主要用于加工箱体和盘类工件的柔性组合机床和柔性自动线。这类模块有多种不同的结构形式, 但基本上可分为自动换箱式多轴加工模块、转塔式多轴加工模块和回转工作台式多轴加工模块。自动换箱式模块由于可在专门设置的多轴箱库中储存较多的多轴箱, 故可用来加工较多不同品种的工件。而转塔式和回转工作台式多轴加工模块, 由于在转塔头和回转工作台上允许装的多轴箱数量有限, 所

10、以这种加工模块只能实现有限品种的加工。除上述各种CNC加工模块外, 机器人和伺服驱动的夹具也是柔性组合机床和柔性自动线的重要部件。特别在柔性自动线上,目前已较普遍地采用龙门式空架机器人进行工件的自动上下料, 用于工件的转位或翻转。为搬运不同的工件库, 可在自动线旁设置手爪，以实现手爪的自动更换。夹具配备伺服驱动装置, 以适应工件族内不同工件的自动夹紧。3.加工精度日益提高。为了满足用户对工件加工精度的高要求,除了进一步提高主轴部件、镗杆、夹具( 包括镗模) 的精度, 采用新的专用刀具, 优化切削工艺过程, 采用刀具尺寸测量控制系统和控制机床及工件的热变形等一系列措施外, 目前, 空心工具锥柄(

11、HSK)和过程统计质量控制(SPC ) 的应用已成为自动线提高和监控加工精度的新的重要技术手段。空心工具锥柄是一种采用径向( 锥面) 和轴向( 端面) 双向定位的新颖工具, 其优点是具有较高的抗弯刚度、扭转刚度和很高的重复精度。 是基于工序能力的用于监控工, 在自动线上这种质量保证系统愈来件加工质量的一种方法。目前愈多地被用来对整个生产过程中的加工质量进行连续监控。4.可靠性和利用率不断改善和提高。为提高加工过程的可靠性、利用率和工件的加工质量, 采用过程监控, 对其各组成设备的功能、加工过程和工件加工质量进行监控, 以便快速识别故障、快速进行, 使操作人员和维修人员能及时地进故障诊断和早期预

12、报加工偏差行干预, 以缩短设备调试周期、减少设备停机时间和避免加工质量偏差。故障诊断技术中的基于知识的故障诊断技术, 可对自动线运行( 而不是局限于诊断最常出现的故障) ,中产生的所有故障进行诊断确定故障部位及其原因, 这为迅速排除故障赢得了时间, 从而显著地缩短自动线的调试时间和停机时间。当前, 自动线的控制技术已由集中控制方式转向分散控制方, 采用分散控制系统要比式。根据对这种新的控制模式的研究表明采用集中控制系统可节省费用。这主要是由于分散控制系统可减少电缆敷设费用( 采用总线系统) 、减少电气保养维修费( 由于提高了透明度) 、省去控制柜台架( 分散控制系统的控制柜直接设置在自动线的加

13、工工位上) 和无需设置集中冷却装置等。此外, 这种分散控制, 有利于加快自动线的投入运行, 并由于一系统由于总体配置简单目了然的结构配置, 在产生故障时很容易确定故障的部位。最后, 分散控制系统的模块化和标准化也有利于降低成本和提高透明度。二、机械加工生产线的发展趋势随着市场竞争的加剧和对产品需求的提高, 高精度、高生产率、柔性化、多品种、短周期、数控组合机床及其自动线正在冲击着传统的组合机床生产线, 因此, 组合机床生产线的发展思路必须是以提高组合机床加工精度、组合机床柔性、组合机床工作可靠性和组合机床技术的成套性为主攻方向。机床装备的高速和超高速加工技术的关键是提高机床的主轴转速和进给速度

14、。复合、多功能、多轴化控制的前景亦被看好。在零部件一体化程度不断提高、数量减少的同时, 加工的形状却日益复杂。多轴化控制的机床装备适合加工形状复杂的工件。另外, 产品周, 满足各种期的缩短也要求加工机床能够随时调整和适应新的变化各样产品的加工需求然而更关键的是现代通信技术在机床装备中的应用, 信息通信技术的引进使得现代机床的自动化程度进一步提高, 操作者可以通过网络或手机对机床的程序进行远程修改, 对运转状况进行监控并积累有关数据; 通过网络对远程的设备进行维修和检查、提供售后服务等。在这些方面我国就先进国家还有相当大, 因此我国组合机床生产线高速度、高精度、柔性化、模块化、的差距可调可变、任

15、意加工性以及通信技术的应用将是今后的发展方向。从以上论述可以看出我国目前的机械加工生产线在节拍时间、性化进展、加工精度、综合自动化程度、可靠性和利用率等方面都了长足的进步和发展。控制技术也由集中控制方式转向分散控制式。未来将向高速、高精、柔性及数字方向发展。组合机床方面：一、组合机床的发展状况 组合机床是以通用部件为基础，配以按工件特定形状和加工工艺设计的专用部件和夹具，组成的半自动或自动专用机床。 组合机床一般采用多轴、多刀、多工序、多面或多工位同时加工的方式，生产效率比通用机床高几倍至几十倍。由于通用部件已经标准化和系列化，可根据需要 灵活配置，能缩短设计和制造周期。因此，组合机床兼有低成

16、本和高效率的优点，在大批、大量生产中得到广泛应用，并可用以组成自动生产线。 组合机床一般用于加工箱体类或特殊形状的零件。加工时，工件一般不旋转，由刀具的旋转运动和刀具与工件的相对进给运动，来实现钻孔、扩孔、锪孔、铰 孔、镗孔、铣削平面、切削内外螺纹以及加工外圆和端面等。有的组合机床采用车削头夹持工件使之旋转，由刀具作进给运动，也可实现某些回转体类零件(如飞 轮、汽车后桥半轴等)的外圆和端面加工。 二十世纪70年代以来，随着可转位刀具、密齿铣刀、镗孔尺寸自动检测和刀具自动补偿技术的发展，组合机床的加工精度也有所提高。铣削平面的平面度可达 0.05毫米1000毫米，表面粗糙度可低达2.50.63微

17、米；镗孔精度可达IT76级，孔距精度可达O.03O.02微米。 专用机床是随着汽车工业的兴起而发展起来的。在专用机床中某些部件因重复使用，逐步发展成为通用部件，因而产生了组合机床。最早的组合机床是1911年在美国制成的，用于加工汽车零件。初期，各机床制造厂都有各自的通用部件标准。为了提高不同制造厂的通用部件的互换性，便于用户使用和维修，1953年美国福特汽车公司和通用汽车公司与美国机床制造厂协商，确定了组合机床通用部件标准化的原则，即严格规定各部件间的联系尺寸，但对部件结构未作规定。 通用部件按功能可分为动力部件、支承部件、输送部件、控制部件和辅助部件五类。动力部件是为组合机床提供主运动和进给

18、运动的部件。主要有动力箱、切削头和动力滑台。支承部件是用以安装动力滑台、带有进给机构的切削头或夹具等的部件，有侧底座、中间底座支架、可调支架、立柱和立柱底座等。输送部件是用以输送工件或主轴箱至加工工位的部件，主要有分度回转工作台、环形分度回转工作台、分度鼓轮和往复移动工作台等。控制部件是用以控制机床的自动工作循环的部件，有液压站、电气柜和操纵台等。辅助部件有润滑装置、冷却装置和排屑装置等。 为了使组合机床能在中小批量生产中得到应用，往往需要应用成组技术，把结构和工艺相似的零件集中在一台组合机床上加工，以提高机床的利用率。这类机床常见的有两种，可换主轴箱式组合机床和转塔式组合机床。 近两年虽然组

19、合机床行业产销呈现上升趋势，但行业内一些企业同样存在负债经营的情况，主要原因是传统的组合机床产品不能满足用户柔性化、高精度、短周期的市场需求，同时组合机床行业一些企业存在现代化管理水平低、人才流失严重、科研成果不能迅速转化为生产力等缺陷。二、组合机床的发展趋势 目前我国组合机床装备已有较高的技术水平，但随着市场竞争的加剧和对产品需求的提高，高精度、高生产率、柔性化、多品种、短周期、数控组合机床及其自动线正在冲击着传统的组合机床行业企业，因此组合机床装备的发展思路必须是以提高组合机床加工精度、组合机床柔性、组合机床工作可靠性和组合机床技术的成套性为主攻方向。据专家分析，机床装备的高速和超高速加工

20、技术的关键是提高机床的主轴转速和进给速度。博览会上展出的加工中心，主轴转速1000020000r/min，最高进给速度可达2060m/min；复合、多功能、多轴化控制装备的前景亦被看好。在零部件一体化程度不断提高、数量减少的同时，加工的形状却日益复杂。多轴化控制的机床装备适合加工形状复杂的工件。另外，产品周期的缩短也要求加工机床能够随时调整和适应新的变化，满足各种各样产品的加工需求。 然而更关键的是现代通信技术在机床装备中的应用，信息通信技术的引进使得现代机床的自动化程度进一步提高，操作者可以通过网络或手机对机床的程序进行远程修改，对运转状况进行监控并积累有关数据；通过网络对远程的设备进行维修

21、和检查、提供售后服务等。在这些方面我国组合机床装备还有相当大的差距，因此我国组合机床技术装备高速度、高精度、柔性化、模块化、可调可变、任意加工性以及通信技术的应用将是今后的发展方向组合机床未来的发展更多的采用调速电动机和滚珠丝杠等传动，以简化结构、缩短生产节拍；采用数字控制系统和主轴箱、夹具自动更换系统，以提高工艺可调性；以及纳入柔性制造系统，以适应目前市场产品多品种生产的需要。 组合机床未来的发展将更多的采用调速电动机和滚珠丝杠等传动，以简化结构、缩短生产节拍；采用数字控制系统和主轴箱、夹具自动更换系统，以提高工艺可调性；以及纳入柔性制造系统等。组合机床和组合机床自动线是一种专用高效自动化技

22、术装备， 现代组合机床和自动线作为机电一体化产品，它是控制、驱动、测量、监控、刀具和机械组件等技术的综合反映。 1 组合机床品种的发展重点 根据有关统计资料，德国在19901992年期间，回转式多工位组合机床和自动线的产量约各占组合机床总数的50%左右。 应指出，回转式多工位组合机床实际上是一种特殊型式的小型自动线，适合于加工轮廓尺寸250mm的中小件。与自动线相比，在加工同一种工件的情况下，回转式多工位组合机床所占作业面积要比自动线约小2/3。 2 自动线节拍时间进一步缩短 自动线的短节拍，主要是通过缩短基本时间和辅助时间来实现的。缩短辅助时间主要是缩短包括工件输送、加工模块快速引进以及加工

23、模块由快进转换为工进后至刀具切入工件所花的时间。70年代末，Honsberg公司在其加工变速箱体的自动线上就采用了电液比例阀控制的输送装置。该自动线长 18.2m，有12个加工工位，输送步距为1400mm，输送重量为7000kg，输送速度达45.6m/min，一个步距的输送时间仅为2.5s。由于电液比例阀控制系统具有良好的启动和制动性能，且系统结构简单，至今，这种输送装置仍被许多自动线所采用。 3 组合机床柔性化进展迅速 十多年来，作为组合机床重要用户的汽车工业，为迎合人们个性化需求，汽车变型品种日益增多，以多品种展开竞争已成为汽车市场竞争的特点之一，这使组合机床制造业面临着变型多品种生产的挑

24、战。为适应多品种生产，传统以加工单一品种的刚性组合机床和自动线必须提高其柔性。在70年代，数控系统的可靠性有了很大的提高，故到70年代末和80年代初，像Alfing、Hller-Hille 和Ex-cell-o等公司相继开发出数控加工模块和柔性自动线(FTL)，从此数控组合机床和柔性自动线逐年增多。组合机床及其自动线在保持其高生产效率的条件下，进一步提高其柔性就愈来愈具有重要意义。本课题研究的意义和价值：1.通过对空气压缩机机体工艺规程设计的训练，培养理论联系实际的设计思想，使学生系统掌握零件的加工工艺过程及工艺装备的设计步骤，同时通过课题研究回顾、总结大学四年所学。在以后工作中,能更快速地提

25、高专业技术；2.综合性地运用几年内所学知识去分析、解决一个问题。使自己的实践动手、动笔能力得到锻炼，同时通过与本组成员的合作，提高团队合作意识及沟通能力；3.为工作时候的产品开发、改进打下基础；使学生毕业后直接适应从事制造和设计机电产品的工作能力;4.握文献检索、资料查询的基本方法以及获取新知识的能力。参考文献书目：1. 机床制造技术基础课程设计指南 崇 凯 主编 化学工业出版社2. 机械设计课程设计 陈立德 主编 高等教育出版社3. 机械设计与制造工艺简明手册 许毓潮 主编 中国电力出版社4. 机械制造工艺基础 李硕 主编 国防工业出版社5. 金属工艺学 顶德全 主编 机械工业出版社6. 机

26、械制造工程 郧建国 主编 机械工业出版社7. 公差与配合手册 任嘉卉 主编 上海工业出版社8. 机械加工工艺手册 李 洪 主编 北京出版社9. 机械零部件手册 余梦生 主编 机械工业出版社 10. 机械制造工艺学 李 云 主编 机械工业出版社 11. 机械制造技术 李 华 主编 机械工业出版社12. 机械制造工程学 庞怀玉 主编 机械工业出版社 13. 机床夹具设计 徐发仁 主编 重庆大学出版社 14. 机械制造工艺学 赵晓芬 主编 华中理工大学出版社15. 机械制造工艺设计手册 王绍俊 主编 哈大出版社16. Peter Koeroer. Latest developments in con

27、troller Tec hn ol ogypress release(),19 97,(6 ) 17. Jonas Berge. Fieldbus advances diagnostics. Instrumentation Tec hn ol ogy,1998,(4)18. Gerald Schickhuber&OliverM cCarthy. Distributed fieldbusa nd networking systems. Computer&control Engineering journal, 1997control (2) 19 Reza S R.Conrtol Network

28、 and the Internet. 20. PROFIBUS Online Product Guide. 40.W hetelJ .K ,I ntegrating the world widew eb andD atabase technology, AT&T Tec hn ic alj ounal,1 996,21(2):16-21二 本课题的基本内容，预计解决的难题基本内容： 根据小批量生产和成批生产两种生产类型，分析其机体的工艺特点，制定2F10型压缩机机体的工艺规程，完成工艺过程卡和加工工序卡的设计，并进行相关的工装设计。要求能综合运用所学的机械制造基础理论、知识，合理选择机床、刀具

29、、量具、切削用量等。预计解决的难题：1、以保证零件的加工精度要求制订合理的加工工艺过程；2、选择正确的定位基准和夹紧方案；3、选择出合理的工艺参数；4、关键工序及其工装设计； 5、编写出设计说明书；三 课题的研究方法和技术路线 研究方法：用经验法和比较法制定工艺规程工作路线： 四 研究的工作条件和基础3. 电脑及相关软件；4. 2F10型压缩机机体的零件图。五 进度计划起讫日期工作内容3.103.23布置课题、借阅、搜集资料、调研等各项准备工作，开题报告，英文资料的翻译。3.244.06方案分析、论证。相关材料的准备。4.074.27完成成批量生产的工艺过程卡。4.285.18完成成批生产的加

30、工工序卡设计。5.196.08相关工装的结构设计。部件图、零件图绘制。6.096.20完成成批生产的加工工序卡设计。指导老师 评 语 导师签名： 年 月 日教研室审核意 见 教研室主任签名： 年 月 日学院意见 教学院长签名： 年 月 日南 通 大 学 毕 业 设 计（论文）题目： 2F10型压缩机机体工艺规程及工装设计 姓 名： 指导教师： 专 业： 南通大学机械工程学院2009年6月南通大学毕业设计（论文）摘 要本次毕业设计的内容分为机械加工工艺规程设计和机床专用夹具设计两大部分。在制定工艺规程过程中，根据生产类型和生产条件，确定工艺的基本特征。通过对零件结构、形状、尺寸的分析，进而确定零

31、件的加工方案，拟定工艺路线并完成机械加工工艺过程卡。在机床专用夹具设计过程中，根据零件工艺设计中相应工序所规定的内容和要求，确定定位和夹紧方案，进而进行定位元件、导向元件、夹紧元件和夹具体的设计。关键词：工艺分析，工序，夹具设计The content of this 毕业设计 is divided into two parts, namely, the design of the arts and crafts 规程 of mechanical manufacturing and the design of specialized clamps of machine tools. In the

32、 process of setting down the 规程 of arts and crafts, the basic traits of arts and crafts will be defined according to production types and production conditions. Besides, through the analysis of structures, shapes and dimensions of machine components, the manufacturing projects of these components wi

33、ll be defined, and then the paths of arts and crafts will be drawn up and the process card of the arts and crafts of mechanical manufacturing will be completed. Meanwhile, in the process of designing the specialized clamps of machine tools, based on the required content and demand of the according 工

34、序 in the design of arts and crafts of components, the projects of orientation and clamping will be identified, and then the design of orientation components, orientated components, clamping components and the body of clamps will be conducted.ABSTRACTThe content of this thesis is divided into two par

35、ts, namely, the design of the arts and crafts rules of mechanical manufacturing and the design of specialized clamps of machine tools. In the process of setting down the rules of arts and crafts, the basic traits of arts and crafts will be defined according to production types and production conditi

36、ons. Besides, through the analysis of structures, shapes and dimensions of machine components, the manufacturing projects of these components will be defined, and then the paths of arts and crafts will be drawn up and the process card of the arts and crafts of mechanical manufacturing will be comple

37、ted. Meanwhile, in the process of designing the specialized clamps of machine tools, based on the required content and demand of the according 工序 in the design of arts and crafts of components, the projects of orientation and clamping will be identified, and then the design of orientation components

38、, orientated components, clamping components and the body of clamps will be conducted.Key words: analysis of arts and crafts, 工序, design of clamps目 录摘 要IABSTRACTIII1 机械加工工艺规程设计11.1零件的分析与毛坯的设计11.1.1生产类型的确定11.1.2零件的工艺分析11.1.3毛坯选择与设计31.2工艺路线的拟定41.2.1定位基准的选择41.2.2 表面加工方法和加工方案的选择41.2.3 机床与工艺装备的选择81.3工艺计算

39、91.3.1机械加工余量及各工序尺寸与公差的计算91.3.2 切削用量的选择101.3.3 工时定额的确定121.4工艺文件的编制122 机床专用夹具设计122.1夹具的结构方案的确定132.1.1布置图面132.1.2确定定位方案，选择定位元件132.1.3确定夹紧机构132.1.4设计夹具体132.2夹具装配图的绘制14参考文献16致 谢17171 机械加工工艺规程设计设计题目：2F10型压缩机机体工艺规程及工装设计；设计内容：读画零件工作图； 填写机械加工工艺过程卡片； 填写机械加工工序卡片； 编写设计说明书。原始资料：空气压缩机机体零件图1.1 零件的分析与毛坯的设计1.1.1生产类型

40、的确定已知零件的年生产纲领5000件，零件质量10kg,查文献【1】，查表2-1，可确定其生产类型为成批生产类型中的中批生产。故初步确定工艺安排的基本倾向为：加工过程划分阶段；工序适当集中；加工设备以专用设备为主；大量采用专用工装。这样生产准备工作及投资较少，投产快，生产率较高，转产容易。生产纲领是企业根据市场需求和自身的生产能力决定的、在计划生产期内应当生产的产品的产量和进度计划。计划期为一年的生产纲领。零件的年生产纲领计算式为： （2-1）式中： N- 零件的年生产纲领，件/年 Q-产品的年产量，台/年 n-每台产品中该零件的件数，件/台 -该零件的备品率 -该零件的废品率由公式（2-1）

41、得 N =50001（1+10%）（1+1%） 得N=5555台/件1.1.2零件的工艺分析空气压缩机机体零件图如图1-1：空气压缩机机体零件图样的视图、尺寸、公差和技术要求齐全、正确，零件选用材料为HT200，（查文献【1】）。主要特性：具有中等的强度，耐磨性和耐热性，良好的减振性;较好的铸造性能。该零件主要的加工表面及技术要求如下：1、面 顶面，底面以及两侧面的光洁度 2、孔 光洁度 轴向主轴孔、凸台面各孔0.01C 平行度 0.03AB垂直度3、螺纹孔20-M121.5 212-M121.54、位置度 一般公差为0.5即可5、技术要求 （1）铸件不得有影响强度密封性和使外形变劣的缺陷 （

42、2）毛坯须经人工时效消除内应力 （3）未加工前应喷砂处理彻底消除型砂并割除表面凸物 （4）硬度HB170241 （5）铸件须耐水试验16kg/cm2，气压试验10kg/cm2持续时间5分钟，不得有渗透现（6）当采用油冷却时机体必须按图示尺寸3/4，锥管螺纹孔一只，其它情况可不加工通过对零件图分析，可找出该零件上重要的加工表面和孔：顶面、前端面、两侧面、主轴轴承孔160mm、顶面螺纹孔M12、两侧面螺纹孔M12以及底座定位孔20mm。1.1.3毛坯选择与设计1. 毛坯的种类和材料 铸件 灰铸件理由：空气压缩机机体为箱体类零件，故选用灰铸铁。灰铸铁价格便宜，并有良好的耐磨性、可铸性、可切削性和吸振

43、性。2. 确定机械加工余量、毛坯尺寸和公差 （1）求最大轮廓尺寸 根据零件图计算轮廓尺寸为长360mm，宽326mm，高310mm，故最大轮廓尺寸为360mm。 （2）选取公差等级CT 由表5-1，铸造方法按机器造型，铸件材料按灰铸铁，得公差等级CT范围为812级，取为10级。 （3）求铸件尺寸公差 根据加工面的基本尺寸和铸件公差等级CT，由表5-3查的，公差带相对于基本尺寸对称分布。 （4）求机械加工余量等级 由表5-5，铸造方法按机器造型，铸件材料按灰铸铁，得求机械加工余量等级范围为EG级，取为F级。 （5）求RMA（要求的机械加工余量） 对所有加工面取同一个数值，由表5-4查最大轮廓尺寸

44、360mm、机械加工余量等级为F级，得RMA数值为2.5mm。 （6）求毛坯基本尺寸 两侧面属于双侧加工，应由式(5-2)求出，即 R=F+2RMA+CT/2=326+2x2.5+4.4/2=333.2mm 顶面和底面属于双侧加工，应由式(5-2)求出，即 R=F+2RMA+CT/2=310+2x2.5+4.4/2=317.2mm 最终确定毛坯外形尺寸为：360mm334mm318mm 1.2 工艺路线的拟定1.2.1定位基准的选择1、 粗基准的选择选择机体底座上表面作为粗基准 理由：其为不加工表面而且保证底座厚度22mm，符合粗基准选择原则的第一条，即为保证加工表面与不加工表面之间的位置精度

45、，应以不加工表面为粗基准。2、选择精基准 箱体上孔与孔、孔与平面及平面与平面之间都有较高的尺寸精度和相互位置精度要求，这些要求的保证与精基准的选择有很大的关系，为此，通常优先考虑“基准统一原则”，使具有相互位置精度要求的大部分加工表面的大部分工序，尽可能用同一组基准定位，以避免因基准转换过多而带来的积累误差，有利于保证箱体主要表面的相互位置精度；并且，由于多道工序采用同一基准，使所用的夹具具有相似的结构形式，可减少夹具设计与制造的工作量，对加速生产准备工作，降低成本也是有益的。方案：一面两孔作为精基准理由：在批量生产时，床头箱体通常顶面和与该面垂直的两定位销孔作为精基准。这样中间导向支承可固定

46、在夹具体上，夹具结构简单，增强了刚性，工件安装方便。压缩机机体的底面既是重要的设计基准，也是主要的装配基准，它与机体各主要孔、端面、侧面均有直接的位置关系。以底面作为统一的定位基准加工上述表面时，不仅符合设计基准与工艺基准重合的原则，消除了基准不重合的误差，有利于保证各表面间的位置精度，而且在加工各孔时，箱口向上，便于刀具的安装与调整，更换导向套、孔径尺寸测量、观察加工情况和加注切削液等。注：在镗主轴承孔时设计基准与工艺基准不重合，不可避免将产生基准不重合误差。故采用顶面以及顶面的两个孔作为精基准。1.2.2 表面加工方法和加工方案的选择选择表面加工方法根据各表面加工要求和各种加工方法所能达到

47、的经济精度和公差等级，查文献【1】 ，表2.2-24和表2.2-25 选择零件主要表面的加工方法与方案如下：1、面的加工方法： 顶面和两侧面表面粗糙度为0.8m，采用粗铣（3.2m）半精铣（1.6m）粗铣（0.8m）。 底面和大凸台面表面粗糙度为3.2m，采用粗铣（6.3m）半精铣（3.2m）2、孔系的加工方法：主轴承孔160的公差等级为IT8，采用粗镗（IT12）半精镗（IT11）精镗（IT8加镗模）大凸台面孔50和30的公差等级为IT12，采用粗镗（IT13）半精镗（IT12）小凸台面孔20和底座孔20，采用钻扩铰 ；螺纹孔 采用钻攻丝确定工艺过程方案（1） 拟订方案 由于各表面加工方法及

48、粗精基准已基本确定，现按照“先粗后精”、“先主后次”、“先面后孔”、“基准先行”的原则，初步拟定两种工艺过程方案。如表2-2和表2-3：表2-2 方案工序号工序内容备注定位基准01毛坯铸造02人工时效03油底漆04粗铣底面立式铣床底座上表面05粗铣顶面立式铣床底面06钻底面定位孔摇臂钻床顶面和侧面07粗铣大凸台面组合铣床底面和两定位孔08粗铣两侧面组合铣床底面和两定位孔09粗镗主轴轴承孔组合镗床底面和两定位孔10粗镗大凸台孔组合镗床底面和两定位孔11半精铣底面组合铣床顶面12半精铣顶面组合铣床底面和两定位孔13半精铣大凸台面组合铣床底面和两定位孔14半精铣两侧面组合铣床底面和两定位孔15半精镗

49、主轴轴承孔组合镗床底面和两定位孔16半精镗大凸台面孔组合镗床底面和两定位孔17精铣两侧面组合铣床底面和两定位孔18精铣顶面组合铣床底面和两定位孔19精镗主轴轴承孔组合镗床底面和两定位孔20扩铰底座孔摇臂钻床顶面和侧面21扩铰小凸台面孔组合钻床底面和两定位孔22两侧面钻孔组合钻床底面和两定位孔23两侧面攻丝组合钻床底面和两定位孔24钻顶面孔和小凸台面孔组合钻床底面和两定位孔25顶面攻丝组合钻床底面和两定位孔26钻大凸台面孔组合钻床底面和两定位孔27大凸台面孔攻丝组合钻床底面和两定位孔28修锐边、去毛刺钳工台29清洗30终检表2-3 方案工序号工序内容备注定位基准01毛坯铸造02人工时效03油底漆

50、04粗铣底面立式铣床底座上表面05粗铣顶面立式铣床底面06钻底面定位孔摇臂钻床顶面和侧面07粗铣大凸台面组合铣床底面和两定位孔08粗铣两侧面组合铣床底面和两定位孔09钻顶面孔和小凸台面孔组合钻床底面和两定位孔10粗镗主轴轴承孔组合镗床底面和两定位孔11粗镗大凸台孔组合镗床底面和两定位孔12半精铣底面组合铣床顶面13半精铣顶面组合铣床底面和两定位孔14半精铣大凸台面组合铣床底面和两定位孔15半精铣两侧面组合铣床底面和两定位孔16半精镗主轴轴承孔组合镗床底面和两定位孔17半精镗大凸台面孔组合镗床底面和两定位孔18扩铰底座孔摇臂钻床顶面和侧面19扩铰小凸台面孔组合钻床底面和两定位孔20两侧面钻孔组合

51、钻床底面和两定位孔21两侧面攻丝组合钻床底面和两定位孔22顶面攻丝组合钻床底面和两定位孔23钻大凸台面孔组合钻床底面和两定位孔24大凸台面孔攻丝组合钻床底面和两定位孔25精铣两侧面组合铣床底面和两定位孔26精铣顶面组合铣床底面和两定位孔27精镗主轴轴承孔组合镗床底面和两定位孔28修锐边、去毛刺钳工台29清洗30终检 （2）方案论证 两种方案的区别主要在工序09和工序16以后方案该方案的明显弊端是粗镗主轴轴承孔时采用底面和两定位孔定位，然而压缩机机体的顶面是主轴轴承孔的设计基准，由于设计基准与工艺基准不重合，所以将不可避免地产生基准不重合误差。为保证箱体加工精度，必须进行工艺换算，将设计尺寸换算

52、到工艺尺寸上来。方案的优点在于：粗精加工划分可明确的加工阶段，各表面加工互不影响，精度逐渐提高，有利于保证表面加工质量。主轴轴承孔的设计基准是顶面，先钻顶面孔然后采用顶面和顶面上的两个孔来作为基准，可以保证设计基准与工艺基准重合，避免基准不重合造成的误差。鉴于上述对两种方案的分析比较，故采用方案方案。1.2.3 机床与工艺装备的选择1 .选择机床考虑到成批生产，尽量选高效机床（1）.工序04和05分别为粗铣底面和粗铣顶面，都是为下面的定位加工出定位平面，用立式铣床加工很方便。其余有关铣削的工序，均采用组合铣床以提高效率和精度。（2）.工序06和18是钻铰扩底座孔，为以下各工序的“一面两销”定位

53、做基础，考虑到仅需钻四个孔故采用摇臂钻床较为方便。（3）. 所有的镗孔工序 均采用组合镗床。2 .选择夹具各工序均采用专用夹具。3 .选择刀具（1）、在立式铣床、组合铣床上加工的工序，均选用由文献【1】GB1129-85选择镶齿套式面铣刀（端铣刀）B类200 L：45 d：50齿数为20，材料选择：YG6硬质合金。（2）、在摇臂钻床上，由于孔系采用钻、扩、铰，螺纹孔采用钻、攻丝，所以选用由文献【1】表GB10946-89和 GB1438-85锥柄麻花钻硬质合金锥柄麻花钻，选用各种钻头，由文献【1】GB1141-84锥柄扩孔钻选择各种扩孔刀，由文献【1】GB1133-84表4.3-46，锥柄机用

54、铰刀，选用各种铰刀；由文献【1】表4.6-4，细柄机用手攻丝锥选用各种螺纹刀。（3）、在组合镗床上由文献【1】表4.3-63镗刀系列，选择镗通孔f=10镗刀。4 .选择量具 本零件属成批生产，一般情况下尽量采用通用量具包括：游标卡尺，内径千分尺，内径百分表。 1.3工艺计算1.3.1机械加工余量及各工序尺寸与公差的计算各工序的工序尺寸及公差 （mm）在轴向方向：铣两侧面：各工序基本余量 工序尺寸计算 各工序的工序尺寸及公差 精铣 0.75 精铣后由零件图知326 精铣 由零件图知3260+0.23 （10级） 半精铣1.0 半精铣后326+0.75x2=328.5 半精铣后 按IT11级 32

55、7.50+0.36粗铣2.5 粗铣后 327.5+1.0x2=329.5 粗铣 按IT12级 329.50+0.57总余量9.5 毛坯 329.5+2.5x2=334.5 毛坯 334.52.2 CT10 径向方向：铣顶面：各工序基本余量 工序尺寸计算 各工序的工序尺寸及公差 精铣 0.8 精铣后由零件图知110 精铣 由零件图知1100+0.035（7级） 半精铣1.0 半精铣后110+0.8=110.8 半精铣后 按IT8级 110.80+0.054粗铣2.7 粗铣后 110.8+1.0=111.8 粗铣 按IT9级 111.80+0.087总余量4.5 毛坯 111.8+2.7=114.5 毛坯 114.51.8 CT10铣底面：各工序基本余量 工序尺寸计算 各工序的工序尺寸及公差 半精铣 1.0 半精