压缩机盖位置度检具的综合设计毕业论文.doc

www.yanziedu.comwww.yanziedu.com压缩机盖位置度检具的综合设计苏州职业大学机械工程系机械制造及其自动化/商务英语1杜殿帅1.前言机械制造工业是国民经济的基础工业，它决定着整个国家的工业生产能力和水平。检测技术则是机械制造工业中的关键技术之一。例如很多工业产品以及能源工程、海洋工程、航空航天工程、石油化工工程等，无不依靠机械制造工业提供装备。对于各种压力容器、核反应堆器件、宇航运载工具等产品，如不采用精密检测技术，合格产品就不可能制造出来。在企业中零部件的高质量一般是通过严格的检测手段来达成的。本设计课题压缩机盖位置度检具的综合设计与制作就是利用该检具来检测汽车零件压缩机盖的位置度，以规定的位置度来保证压缩机消声器的安装、调试，维修及其互换性。该检具在企业生产中具有必要性和实用性，方便可靠，生产效率高。1.1检验夹具概述在机械制造中,为保证产品加工质量,达到产品图样要求,检验工件的线性尺寸角度和几何形状与位置误差是一项重要的工作.检验工作量约占机械加工总工作量的15%,而其中尺寸和形位公差的检测量又占检验总量的85%,测量工具总费用约占工艺装备总费用的20%.加工后检验效率是一个很重要的问题.例如,在大批量生产中,当需要对有些工件进行100%检验时,如果效率低,就不能适应整个生产周期的要求；在多品种和中小批量生产中,零件检验的快慢直接影响机床的利用率(特别是高效机床)；即使在半自动化生产系统中,虽然可采用主动测量装置,但加工后的检验仍占重要地位.生产检验主要是判断工件是否合格,一般不需要测量具体值,为了判断工件是否合格或属于哪一组,在生产车间中使用的测量工具主要有以下几种:1.各种通用量具仪表和坐标机.2.光滑极限量规和样板.3.检验夹具.4.自动和半自动检验机.随着测量技术的发展,光滑量规在检验工具中的比重呈下降趋势.在大批量生产中,把一般通用量具直接用于检验,在经济上不够合理,测量效率也低.目前自动检验机的范围并不广泛.检验夹具是生产检验用的专用测量工具的总称.通常把一般用于检验的工具称为检验夹具,而把有些测量精度较高又有一定通用性的检验工具称为测量仪.例如,把检验轴类工件径向圆跳动用的顶尖座称为振摆仪,把综合检验齿轮的检验工具称为综合检验仪等.所以,检验夹具,有些也可以称为测量装置测量仪等.通用量具量仪和坐标机有专业厂生产,光滑极限量规已标准化,在检验夹具中除少数通用性检具具有专业厂生产外(例如轴类工件振摆仪齿轮双齿面啮合检查仪等),大多数检具需要专门设计制造.因此,检验夹具在生产设备中占有重要的地位.自动和半自动检验机是检验夹具自动化的发展,检验夹具是自动检验机的组成部分.在加工中通过主动测量对工艺过程进行控制,对提高产品质量有很大作用,但不能代替加工后的检验.一般,检验夹具由底座定位和测量元件等组成,但有些简单的检验工具(例如检验心轴等)也列入检验夹具的范围内.在车间生产条件下,使用检验夹具检测工件的形位误差不同于精密测量,一般不考虑被测表面的形状误差,因为一般形状误差较小,可忽略.但这时由于位置误差中包括了被测表面的形状误差,提高了对工件的要求,在必要时(例如在分析误差产生原因时需要将两种误差分开等情况)才借助于其他手段消除被测表面的形状误差.在分析检验夹具时,对于定位基准表面形状误差对测量精度的影响进行分析.我国目前自行设计制造的检验夹具大多是手动带机械式指示表(百分表或千分表),也有小部分带气动电动机和光学量仪.总的来说,我国的检测水平还比较落后,有些单位对于生产上采用必要的检验夹具还不够www.yanziedu.comwww.yanziedu.com重视,用于这方面的投资也较少,而在生产中需要解决的质量问题却不少.检验夹具的标准化与系列化工作也落后于生产的发展.发展和改进检验夹具的基本方向是:重视检验夹具的开发与研究,包括其标准化与系列化；提高检验夹具的精度检测可靠性和耐用度,提高检验效率,以适应加工精度和生产率的不断提高；研制适合于多品种的通用检验夹具和由可重复利用元件所组成的通用组合检验夹具,以适应产品更新换代周期加快的要求,减少检验夹具设计和制造的时间.1.2汽车工业与检测制造技术的信息化汽车工业是我国国民经济的支柱产业，随着国家经济形势的发展和国民生活消费水平的提高，汽车的需求正在大幅度提高，苏州交通的现状见证了这一历史性发展机遇，汽车产业正以前所未有的速度迈进。旺盛的需求又对汽车的产量和质量提出了新的更高的要求。但一辆汽车是由成千上万个零部件组合而成，而高性能的产品需要有高质量的零部件作为保证，更何况高质量零部件对人员生命安全的重要意义。汽车配件首先保证车型的使用功能，然后是颜色、质感、抗疲劳、耐磨损、耐酸碱、体积、材质、成本等等，然后在供货的时候还要到人家装配厂里根据装配效果进一步改善装配的尺寸，所以根据这些要求，检具就要能够精确的反映出配件的关键性尺寸为主，兼顾其他要求。现在中国的汽配市场还是青涩之果，还谈不上成熟。在一些人眼里，汽车配件市场差不多已成为假劣产品的滋生地。此外，规模小，批量少，成本控制力弱，不能适应用户对产品质量、成本、交货期等全球化采购要求，使我国汽车零部件企业与跨国公司的竞争能力相差悬殊。特别是随着轿车整车价格战的频繁上演，成本压力不断向零部件环节转移，我国汽车零部件企业整体竞争力面临巨大挑战。以武汉市为例，目前这个市近百家零部件企业中没有一家规模达到10亿元。“小、散、乱、单打独斗”成了当前我国汽车零部件行业现状的真实写照。汽车工业是现代制造业中最有代表性又最具活力的产业之一，它又是典型的以批量生产为特征的行业。随着市场竞争的日益激烈和产品更新换代速度的加快，制造业信息化的步伐也逐渐加快。但制造业信息化是一项系统工程，其范畴涉及产品开发、生产过程、物流营销等企业运行中的方方面面，真正实现将引起企业管理组织模式的重大转变，因此在我国这必然是一个渐进的过程。生产过程信息化实质上是检测技术、计算机技术和网络技术的融合和综合应用，而作为信息采集和处理的主要手段，检测技术又是基础。在这样的背景下，为适应现代汽车制造业的发展需要，检测技术的地位和作用的日显重要。2本次设计的研究方向和技术路线一）压缩机盖零件分析www.yanziedu.comwww.yanziedu.com二）研究方向本毕业的主要内容是：在加工制造过程中，为了保证压缩机盖偏心孔的各几何尺寸和形位公差，制作一套检具，从而提高生产效率和产品质量。要设计出可以精确检测该零件的检具，首先要了解形位公差的含义，该零件的加工制造工艺，及其检验夹具的设计理念等。设计要点：1.保证测量精度检具的结构应首先能保证所要求的测量精度，为此分析所采用的测量方法和检具的测量误差是检具设计的一个重要问题。测量精度的丧失，往往是由于在使用过程中整个检具底座或其他零件的变形引起的，因此正确选择底座等零件的结构、材料、热处理对保证测量精度非常重要。为保证精度，应在检具总图和相关零件上标注出技术要求，对重要的尺寸和形位公差还应规定磨损极限。必须保证检具零件制造和装配的质量（包括清洁度）2.主要零件应有足够的强度和刚性底座是检具的基础，在设计时应注意使其具有足够的刚性。如果底座的高度与其面积的大小相比较小，将导致刚性不足。变形将使底座定位平面的平面度达不到要求，检具的精度就失去了保证。同样，检具的其他零件（例如支座、立柱、检验心轴、定位和测量元件、校准件等）也都应保证相应的强度和刚性。对于有些在使用中需要用手搬动的零件，为了既保证足够的刚性，又能减轻重量，在结构设计上应予以仔细考虑。3应具有良好的工艺性一般检具是专用的，属于单件生产，不可能像大量生产的产品，可以通过试制、鉴定和修改等过程来完善设计（当然对于较复杂的检具可进行必要的试验），所以在设计中应主要对工艺性的考虑，使检具较便于加工、装配、测量和维修。考虑工艺性与保证检具的精度密切相关，因为只有设计出的检具零部件具有良好的工艺性才能从结构上保证检具达到所要求的精度。考虑工艺性的一个重要方面是，对检具零部件规定合理的制造精度。通过合理的调整环节，可降低对检具零部件的精度要求，但易损零部件定位基准面的尺寸和形位公差应保持一定精度，以保证今后在1-01压缩机盖总图www.yanziedu.comwww.yanziedu.com确定设计的方向方案的设计规划具体方案和可行性分析部件、零件的设计设计的最终完成成果及操作说明1-02技术路线图更换易损件或维修时有可靠的基准面，使调整环节最少；而不能在制造时单纯为达到检具装配精度的要求，在一些中间环节不规则地布置一些垫片或薄垫，给以后更换易损件或维修带来困难。在设计检具时，应考虑测量的可能性和方面性，必要时应在检具上做出测量基准（平面或工艺孔），这对检具的制造和检具本身的检验都是必要的。4合理选择材料和热处理要求在检具中，一般零件通常选用普通碳素钢，对形状复杂、精度高和界面变化大的零件应选用合金钢，例如40Cr,40CrNi,20Cr,18CrMnTi等，这样可保证在使用中不变形，避免热处理时产生开裂和变形。提高直接与被检工件接触的检验元件的硬度特别重要，有时可选用CrWMn或CrMn钢，淬火到6266HRC。也可采用镶有硬质合金的元件，YT5硬质合金的耐磨性高；在有冲击负载时，采用YG8硬质合金。当结构不允许采用硬质合金时，可采用渗氮钢，硬度可达68HRC.5.经济性采用检具后能取得技术和经济效益是最大的经济性，但检具结构的设计也应考虑经济性。合理选择材料、合理规定检具及其零部件的精度和工艺性等都与经济性有关。在保证使用性能的前提下，应使检具的结构简单，应考虑在一台检具上检测多种工件，以减少检具所需的数量。6.操作方便、检验效率高检具的结构应便于操作，仪表的位置应易于观察。如果在检具上有几个百分表，则要求尽可能靠近，并且其刻度盘应尽量朝同一方向，以避免产生粗大误差。工件应易于安装和取下，必要时增加辅助装置本检具的设计思想：原理力求简单，操作力求方面，成本力求最低，检验可靠，经久耐用；并且能回收检具的部分零部件。三）技术路线3方案设计与规划压缩机盖的加工工艺路线图如下图所示。根据加工工艺路线图，为了设计偏心孔到中心孔的位置度检具，我们可以附带其他位置度的检具，例如中心孔深度尺寸5.7，底面厚度3.82，台阶孔1.43和0.57以及偏心孔的直径2.75.其中中心孔的深度和两个台阶孔的深度的设计在原理上是相同的。为了简化，笔者