压缩机箱盖数控加工工艺设计毕业设计

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1、 毕业设计用纸摘 要压缩机是一种压缩气体提高气体压力或输送气体的机器，应用极为广泛。在采矿业、冶金业、机械制造业、土木工程、石油化学工业、制冷与气体分离工程以及国防工业中，压缩机是必不可少的关键设备之一。此外，医疗、纺织、食品、农业、交通等部门的需求也与日俱增。压缩机因其用途广泛被称为通用机械。本论文主要是压缩机箱盖的加工工艺及制造，主要涉及箱盖毛坯的选用，以及使用数控加工中心对箱盖进行铣削，孔加工。其中还包括箱盖的材料选用，箱盖的工艺过程，箱盖的加工过程，刀具选用，刀具转速的确定以及切削进给的确定。在设计中主要用CAD以及Mastercam来体现了压缩机箱盖的三维造型以及加工过程。并且通过M

2、astercam的自动生成程序来减少实际生产过程的工艺设计时间。关键词：压缩机箱盖 数控加工 工艺设计ABSTRACTCompressor is a compressed gas to improve gas pressure or gas transportation machines, are widely. In the mining industry, metallurgy industry, machinery manufacturing, civil engineering, petrochemical industry, refrigeration and air separat

3、ion engineering and defense industry, the compressor is one of the key equipment necessary. In addition, medical, textile, food, agriculture, transportation and other sectors of the growing demand. Compressor because of its wide range of uses is known as general machinery.Cover of this thesis is the

4、 compressor processing technology and manufacturing, mainly related to the selection of the lid blank, and the use of CNC machining centers lid for milling and hole processing. It also includes the lid material selection, process the lid, the lid of the machining process, tool selection. Mainly used

5、 in the design of CAD and Mastercam to reflect three-dimensional modeling and the compressor of the lid during processing! Mastercam automatically generated through the program to the actual production process to reduce design time!Keywords: Compressor Cover NC Technology目 录第一章 绪论 41.1压缩机箱盖生产的相关分析 4

6、1.2零件实物效果图 5第二章压缩机箱盖工艺分析 52.1 零件的结构工艺性分析 52.2 工序划分 62.2.1工序顺序的安排 62.2.2零件材料的选择 72.2.3编写工艺文件 7第三章 数控加工工序的确定 83.1 数控加工内容的选择 93.2 分析定位确定夹紧方案 93.2.1工件定位分析及一面俩销定位简述 83.2.2夹具的选用 9第四章 压缩机箱盖的CAD建模 9第五章 压缩机箱盖的CAM建模 11致谢 20参考文献 21附录 22第1章 绪论1.1压缩机箱盖生产的相关分析(1)压缩机的相关介绍:压缩机（图1）是以流水线方式生产的。在机械加工车间 ( 包括铸造 ) 制造出缸体、活

7、塞 ( 转轴 ) 、阀片、连杆、曲轴、端盖等零部件；在电机车间组装出转子、定子；在冲压车间制造出壳体等。然后在总装车间进行装配、焊接、清洗烘干，最后经检验合格包装出厂。压缩机是制冷系统的心脏，它从吸气管吸入低温低压的制冷剂气体，通过电机运转带动活塞对其进行压缩后，向排气管排出高温高压的制冷剂气体，为制冷循环提供动力，从而实现压缩冷凝膨胀蒸发 ( 吸热 ) 的制冷循环。 图1 压缩机（2）压缩机箱盖生产方式：从经济生产陈本来看，该压缩机箱盖的生产适合批量生产。批量是指企业(或车间)在一定时期内，一次出产的、在质量、结构和制造方法上完全相同产品(或零部件)的数量。具有多品种加工能力，成批轮番加工制

8、造产品的生产类型，其批量大小不一，一般同时采用专用设备及通用设备进行生产，按每种产品每次投入生产的数量，分为大批量生产、中批量生产和小批量生产三种。企业生产几种产品，但不是同时生产这几种产品，而是一次一种分批次批量生产的一种企业生产组织方式。一种生产方法，指不考虑实际的需求，而大批量的生产，导致半产品堆积在下一个生产工序，造成大量库存（包括在制品与成品）。正确选择批量大小和合理确定批量的间隔生产期，对提高批量生产的经济效益十分重要大批量生产比小批量生产可以节约原材物料，减少机器设备和工夹具的更换时间，可以大批购进原材料：工人能够比较长期地从事一种作业，易于提高劳动的熟练程度，因而劳动生产率较高

9、、经济效益较好。但是，批量并不是越大越好。如果批量过大，会造成生产周期长，原材料、半成品存储量过多，从而要占用较多的资金和较大的生产面积，影响经济效益的提高。企业要经济合理地组织批量生产，必须根据社会需求，市场预测、产品成本、机器设备利用状况等多种因素，确定合适的批量生产，确定批量生产的方法很多，最主要、最常用的有： 最小批量法、经济批量法和间隔生产周期法三种。（3）压缩机箱盖毛坯制造及材料的选用该零件的结构很复杂，形状不规范，中间的槽有很多加强筋，若要通过铣削加工则很困难。若采用压铸地方法，不仅节省了生产时间，还节约了生产成本。而铸造是金属冶炼加工的一种工艺，通常是利用金属的重力在模具中进行

10、浇铸。但铝压铸不是靠重力完成的,而是施加了一定压力。有点类似注塑。但它有一套技术含量较高的抽芯，冷却等系统。总的来说,都是通过一个集中入口将材料送到要铸注造的型腔内,形成零件。适合压铸工艺的铝就是压铸铝，通常是压铸铝合金。而铝合金的硬度要求可能很难符合压缩机箱盖的使用要求，所以可在加工中对毛坯进行硬化处理，以提高箱盖的硬度。 1.2 零件实体效果图零件的实体效果图如下图所示。第二章 零件图样工艺分析2.1 零件的结构工艺性分析在制订零件的机械加工工艺规程时，首先要对零件图进行分析，着重对零件进行结构分析和技术要求的分析。该零件的加工必须符合以下原则：（1）要保证加工零件的技术要求,加工出合格的

11、产品。（2）提高生产率。（3）降低生产成本。2.2工序的划分2.2.1工序顺序的安排无论是手工编程还是自动编程，在编程前都要对零件进行工艺分析拟定加工法案，选择合理的刀具，确定切削用量，在编程中对一些工艺问题（如：对刀点，加工路线等）也需做一些处理，因此编制的工艺分析是一项十分重要的工作。加工工艺的安排应遵循以下原则：先粗后精、先面后孔、先近后远、内外交叉、基面先行。划分加工工序应遵循保持精度原则和提高生产效率原则。压缩机箱盖的制造也必须遵循以上原则，所以工序的安排是先准备压铸好的毛坯，尽可能选择适当大的面铣刀铣面，以避免有接刀痕，然后加工孔.2.2.2零件材料的选择该零件是压缩机内部零件，所

12、以硬度要求比较高，选用硬度比较高的材料，零件毛坯采用压铸的方法制造，所以选用A380铝合金材料。该材料压铸件好，但是展伸性减少。机械加工性极佳，在铸造状态之表面加工效果非常好。铝合金是纯铝加入一些合金元素制成的，如铝锰合金、铝铜合金、铝铜镁系硬铝合金、铝锌镁铜系超硬铝合金。铝合金有质轻的特点，机械性能比纯铝高。而且铝合金材料成本低，而且使用一种加工工艺可以大量生产同样的零部件，这也是他的特点之一。铝合金容易加工和具有高度的散热性。现在很多压缩机用于冰箱等，需要很高的散热。 2.2.3 编写工艺文件（1） 零件的工艺文件编制：毛坯（压铸件）粗铣硬化处理精铣数控加工孔检验入库 （2）零件的数控加工

13、工艺方案确定具体数控加工工步主要分为：铣平面、钻孔、等（3）刀具的选用与普通机床加工方法相比，数控加工对刀具提出了更高的要求，不仅需要刚性好、精度高，而且要求尺寸稳定，耐用度高，断屑和排屑性能好；同时要求安装调整方便，这样来满足数控机床高效率的要求。数控机床上所选用的刀具常采用适应高速切削的刀具材料（如高速钢、超细粒度硬质合金）并使用可转位刀片。（4）切削用量的确定主轴转速n（单位r/min）n=vc*1000/(*Dc) 注：vc为切削速度为圆周率Dc为刀具直径(mm)进给速度Vf(单位mm/min) Vf=n*z*fz 注：n为轴速（单位r/min） z为刀具齿数 fz为进给率(单位mm/

14、齿，此值由刀具供货商提供)工件名称压缩机箱盖图号CZQG-01-00零件号CZQG-01-00-21GY序号刀具外形加工内容材料A38铝合金刀号直径刃长F(mm/min)S(r/min)H刀名1铣面减少回刀，减少接刀痕T018055001200H1面铣刀2给孔定心，为钻孔做准备T02582001500H2定心钻3钻二十个孔T0311306001000H3麻花钻4铰孔，将二十个小孔铰至孔的尺寸T041230300300H4铰刀5钻工件上的四个孔T0514306001000H5麻花钻6铰孔，将中间的四个小孔铰至孔的尺寸T061530300300H6铰刀第三章 数控加工工序的确定3.1数控加工内容的

15、选择对于一个零件来说，并非全部加工工艺过程都适合在数控机床上完成，而往往只是一部分适合数控加工。这就需要对零件图样进行仔细的分析，选择那些最适合、最需要进行数控加工的内容和工序。考虑选择内容时，应结合企业设备的实际，立足于解决难题，攻克关键问题和提高生产率，充分发挥数控加工的优势。根据该加工零件的外形来看，该箱盖的很明显是批量生产，从她的工作内容，材料的选用分析来看，毛坯宜用压铸件。在保证产品的质量前提下，要提高生产率，降低生产成本，必定要设计与之相适应的夹具体。3.2确定定位夹紧方案3.2.1工件定位分析及一面两销定位简述工件定位的实质就是使工件在夹具中占据确定的位置，因此工件的定位问题可转

16、化为在空间直角坐标系中决定刚体坐标位置的问题来讨论。在空间直角坐标系中，刚体具有六个自由度，即沿X、Y、Z轴移动的三个自由度和绕此三轴旋转的三个自由度。用六个合理分布的支承点限制工件的六个自由度，使工件在夹具中占据正确的位置。该工件可用一个面限制一个移动两个转动，在另一个面中选用俩个点限制一个移动和一个转动，在坐标系最后一个面选取一个点，可限制一个移动。在机械制造中通常选用的是一面两销定位，即一个大平面，一个菱形销和一个圆柱销。销如此选用是因为如果使用1个圆柱销1个削边销，削边销的两侧被削去一部分安装时就有了更大装夹空间，易于装夹。也可防止过定位的问题。3.2.2夹具的选用依据加工内容，该工件

17、表面孔较多，且精度不是很高。若直接选用台虎钳，因为中间部分槽比较大，容易夹伤工件，其次考虑到是批量生产。所以采用一面俩销定位，俩销采用菱形销和圆柱销，以防止过定位造成工件装卸困难）“一面双孔”可作为零件从粗加工到精加工全部工序的定位基准，使零件整个工艺过程基准统一，从而减少由基准转换带来的累积误差，有利于保证零件加工精度。夹具图如下： 夹具与工件配合图夹具 第四章 零件的CAD建模该零件在数控加工前半成品为箱体类零件，根据“建模制造化，建模积木化”的思想。基本实体建模就是采用拉伸的方式构造箱体，然后再根据数控加工进行铣削，然后再进行孔的构建，具体建模过程如下：图七图八建模具体步骤过程如下：1取

18、俯视图，画300X250的矩形，导C25的角，再画出突出的部分，得到图形，用实体，挤出，串联，建立主体，向上拉升50。（如图一）2选用俯视图，作图深度改为50，绘图，运用转换，镜射，串联，选X轴，复制选一次，执行，再选用转换，镜射，串联选Y轴，复制选俩次，执行。可得四个图。再选用实体，挤出，串联，选取图，切割主体，深度改为45 ，方向向下。(如图二)3选用俯视图，作图深度为50， 以Y轴为分界线作出一半的图，然后选用，转换，镜射，串联，选Y轴，可得图形，再次选用实体，挤出，串联，切割主体，深度43，方向向下。（如图三）4选用前视图，绘出中心线，画直径为15的圆，回复三维，实体，挤出，选择圆，执

19、行，切割主体，完全贯穿。（如图四）5选用俯视图，以Y轴为分界线，画10个圆，再用转换，镜射，串联，选Y轴，复制，执行，再画加油孔的圆，然后选用实体，挤出，选所有的圆，注意方向向下，切割主体，深度为45。（如图五）6选用俯视图，以Y轴为分界线，作出一半的图，再用转换，镜射，串联，执行，选取Y轴，执行，得图，再选用实体，挤出，串联，切割主体，深度为46，方向向下。（如图六）7选用前视图，画加强筋，画好后，采用转换，平移，串联，执行，直角坐标，输入Y45，移动，次数为1，再用转换，旋转，串联，执行，原点，复制，次数为3，角度为90。执行，在俩头的加强筋，用转换，平移，串联，移动，次数为1，分别移动，

20、的四个加强筋！其余四个用同样的方法的到，最后用实体，挤出，串联，建立主体，俩边同时延伸2.5,得到加强筋实体，再用布林运算，将俩实体结合。（如图七）8实体，倒圆角，将实体，面关了，选取边界，倒R2的角。（如图八）第五章 零件的CAM编程本零件采用自动编程,主要加工步骤如下：任何工件的数控加工工艺方案的制定须根据生产的批量，生产的设备，考虑到零件的装夹，按数控加工工艺原则综合拟定，本项目的数控加工只须分俩部分，第一部分是铣面，然后钻孔，扩孔即可。1建立边界盒1刀具路径，工作设定，选取边界盒，X、Y、Z方向均预留5mm的余量，确定后回主功能。2铣面点刀具路径，面铣，串联，选取边界，执行，选取直径为

21、80的面铣刀具，给出合理的面铣加工参数后确定，实体验证图如图二。刀具参数设定面铣加工参数的设定3点钻铰孔：刀具路径，操作管理，点击全选和实体切削验证，参数设定，选取单选框档案，调出毛坯档案后回主功能, 点刀具路径,钻孔，手动，选取孔的边界，抓点方式为圆心点，执行，选择直径为10的圆鼻刀，选择合理的钻孔参数确定即可，实体验证图如图三。钻空参数设定置刀具下刀相关参数设定4钻铰孔：点刀具路径,钻孔，手动，选取孔的边界，抓点方式为圆心点，执行，选择直径为12的圆鼻刀，选择合理的钻孔参数确定即可，实体验证图如图四。钻空参数设定置刀具相关参数设定生成加工报表自动生成NC程序：%O0000(PROGRAM

22、NAME - 压缩机箱盖)(DATE=DD-MM-YY - 25-08-09 TIME=HH:MM - 12:45)N100G21N102G0G17G40G49G80G90(TOOL - 1 DIA. OFF. - 1 LEN. - 1 DIA. - 80.)NN294X-61.489Y-59.87N296X-89.334Y-23.412N298Y23.412N300X-61.489Y59.87N302G80N304M5N306G91G28Z0.N308G28X0.Y0.A0.N310M01( 5. SPOT DRILL TOOL - 4 DIA. OFF. - 4 LEN. - 4 DIA.

23、 - 5.)N312T4M6N314G0G90G54X-88.998Y66.031A0.S1145M3N316G43H4Z100.N318G98G81Z3.R10.F57.3N320Y-66.031N322X88.998N324Y66.031- 6 DIA. - 15.)N360T6M6N362G0G90G54X-88.998Y66.031A0.S1527M3N364G43H6Z100.N366G98G81Z-6.R10.F488.6N368Y-66.031N370X88.998N372Y66.031N374G80N376M5N378G91G28Z0.N380G28X0.Y0.A0.N382M

24、30%致 谢这次毕业设计得到了很多老师、同学和同事的帮助，其中我的指导老师褚守云老师对我的关心和支持尤为重要，每次遇到难题，我最先做的就是向褚老师寻求帮助，而褚老师每次不管忙或闲，总会抽空来找我面谈，然后一起商量解决的办法。他严谨细致、一丝不苟的作风一直是我工作、学习中的榜样；他们循循善诱的教导和不拘一格的思路给予我无尽的启迪。另外，感谢校方给予我这样一次机会，能够独立地完成一个课题，并在这个过程当中，给予我们各种方便，使我们在即将离校的最后一段时间里，能够更多学习一些实践应用知识，增强了我们实践操作和动手应用能力，提高了独立思考的能力。再一次对我的母校表示感谢。 感谢在整个毕业设计期间和我密

25、切合作的同学，和曾经在各个方面给予过我帮助的伙伴们，在大学生活即将结束的最后的日子里，我们再一次演绎了团结合作的童话，把一个庞大的，从来没有上手的课题，圆满地完成了。正是因为有了你们的帮助，才让我不仅学到了本次课题所涉及的新知识，更让我感觉到了知识以外的东西，那就是团结的力量。 最后感谢所有大学四年来给过我帮助的同学们，感谢老师们对我的大力栽培。参考文献 1王荣兴，加工中心培训教程M.机械工业出版社，2007 2王志平，数控加工编程与操作M.高等教育出版社，2005 3王志平，数控铣削加工实训M.华东师范大学出版社，2008 4钱可强，机械制图M.高等教育出版社，2003 5褚守云，Mastercam项目式实训教程M.科学出版社，2010 6 华茂发数控机床加工工艺.北京：机械工业出版社，2001 7马占永机械加工工艺设计实用手册.航空工业出版社 . 2001 8陈宏钧 实用机械加工工艺手册.机械工业出版社 . 2000共 21 页 第 21 页