浅谈压缩机缸盖裂纹的修复.pdf

基于三维的柴油机气缸盖组合钻床总体及后主轴箱设计【11张图/13100字】【优秀机械毕业设计论文】

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基于三维的柴油机气缸盖组合钻床总体及后主轴箱设计【】【优秀机械毕业设计论文】.rar
说明书.doc---(点击预览)
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PROE图
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外文翻译
过程性资料
A0-后主轴箱补充加工图.dwg
A0-机床联系尺寸图.dwg
A0-气缸盖三面钻床后主轴箱装配图.dwg
A1-加工示意图.dwg
A1-气缸盖三面钻孔工序图.dwg
A2-前盖补充加工示意图.dwg
A3-轴1.dwg
A3-轴2.dwg
A3-齿轮1.dwg
A3-齿轮2.dwg
A3-齿轮3.dwg
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基于 三维 柴油机 缸盖 组合 钻床 总体 整体 后主 轴箱 设计 优秀 优良 机械 毕业设计 论文
资源描述:

文档包括:
说明书一份,28页。13100字。
任务书一份。
开题报告一份。
PROE图一份。
外文翻译一份。

图纸共11张,如下所示
A0-后主轴箱补充加工图.dwg
A0-机床联系尺寸图.dwg
A0-气缸盖三面钻床后主轴箱装配图.dwg
A1-加工示意图.dwg
A1-气缸盖三面钻孔工序图.dwg
A2-前盖补充加工示意图.dwg
A3-轴1.dwg
A3-轴2.dwg
A3-齿轮1.dwg
A3-齿轮2.dwg
A3-齿轮3.dwg

目 录
1 前言 1
2 组合机床总体设计 3
2.1 总体方案论证 3
2.1.1 加工对象工艺性分析 3
2.1.2 机床配置型式的选择 3
2.1.3 定位基准的选择 3
2.2 确定切削用量及选择刀具 4
2.2.1 选择切削用量 4
2.2.2 计算切削力、切削扭矩及切削功率 5
2.2.3 刀具耐用度的计算 7
2.2.4 选择刀具结构 7
2.3 三图一卡设计 8
2.3.1 被加工零件工序图 8
2.3.2 加工示意图 8
2.3.3 机床联系尺寸图 9
2.3.4 机床生产率计算卡 12
3 组合机床后主轴箱设计 15
3.1. 绘制后主轴箱设计原始依据图 15
3.2 主轴结构形式的选择及动力计算 16
3.2.1 主轴结构形式的选择 16
3.2.2主轴直径和齿轮模数的初步确定 16
3.2.3 主轴箱动力计算 17
3.3 主轴箱传动系统的设计与计算 17
3.3.1 计算驱动轴、主轴的坐标尺寸 17
3.3.2拟定主轴箱传动路线 17
3.3.3传动轴的位置和转速及齿轮齿数 18
3.4主轴箱中传动轴坐标的计算及传动轴直径的确定 19
3.4.1 传动轴坐标的计算 19
3.4.2 传动轴轴径的确定 20
3.5 轴的强度校核 20
3.6 齿轮校核计算 22
3.7 主轴箱中传动轴坐标检查图的绘制 24
4 结论 25
参考文献 26
致 谢 27

基于三维的柴油机气缸盖组合钻床总体及后主轴箱设计
摘 要:组合机床是根据工件加工需要,以大量通用部件为基础,配以少量专用部件组成的一以及种高效的专用机床。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法,生产效率比通用机床高几倍至几十倍。本课题设计的是卧式三面钻孔组合钻床,来源于盐城市江淮动力集团。柴油机气缸盖是需要大量生产的零件,为了提高加工精度和生产效率,需要设计一种组合机床来改善柴油机气缸盖的加工情况。该设计的内容包括总体设计和后主轴箱设计。在总体设计中分析了被加工零件的加工工艺性,选择了加工的定位基准及加紧方案等,同时完成了“三图一卡”的绘制。在后主轴箱设计方面,首先确定绘制后主轴箱设计原始依据图,接着对主轴结构型式选择和动力的计算,然后对主轴箱传动系统进行设计与计算,在对后主轴箱中的传动轴直径和传动轴在箱体中的位置进行计算,最后对轴和齿轮的强度进行校核,绘制出主轴箱中传动轴坐标检查图。本组合机床效率高,成本低,加工精度高,操作使用方便,减轻了工人的劳动强度,提高了劳动生产率,满足了设计需要。

关键词:气缸盖;钻孔;组合机床;主轴箱

Based on the 3D engine cylinder head and the overall portfolio after the drilling spindle box desig
Abstract: The combination of machine parts processing is based on need, to a large number based on common components, supported by a small number of dedicated components of a highly efficient and dedicated machine.The general composition of multi-axis machine tools, multi-tool, multi-process, multi-faceted public place or method of processing at the same time, production of high-efficient than GM machine several times to 10 times. This design is the subject of horizontal drilling combination of drilling on three sides, the impetus comes from Yancheng Jianghuai Group. Diesel engine cylinder head is the need to mass-produced parts, in order to increase production efficiency and accuracy of processing, machine tools needed to design a combination of diesel engine cylinder head to improve the processing conditions. The design will include design and post-spindle box design. In the overall design of the processing parts of the processing technology, select the location of the processing base and intensify their programmes, and completed a "three-card plans a" mapping. After the spindle box in the design, the first set after drawing spindle box design based on the original map, then the main structure of the power and choice, then the spindle box drive system design and calculation, in the main shaft after me in the drive shaft diameter And the transmission shaft in the box in the location, the last of the gear shaft and the strength of Verification, to map out spindle box in the drive shaft inspection map coordinates. The combination of machine high efficiency, low cost, high-precision machining, easy operation, reducing the labor intensity of the workers, increased labor productivity, and meet the needs of the design. 
Key words: cylinder head; bored; combination machine; Headstock

一、设计内容
设计一台柴油机气缸盖三面组合钻床,具体设计任务是进行总体设计及后主轴箱
计。主要设计内容如下:
1、总体设计
1)制定工艺方案,确定机床配置型式及结构方案。
2)三图一卡设计,包括:
(a) 被加工零件工序图, (b) 加工示意图, (c) 机床联系尺寸图, 
(d) 生产率计算卡,  (e) 有关设计计算、校核。
2、后主轴箱设计
(a) 后主轴箱三维造型设计及装配图的绘制
(b) 后主轴箱零件图
(c) 有关计算、校核等。

二、设计依据
1.课题来源:盐城市江动集团
2.产品名称:ZH1105WAB柴油机
3.被加工零件:气缸盖(附零件图)
4.工件材料:HT250,硬度190~240HBS
5.加工内容:钻排气道面上2×M10—7H螺纹底孔至φ8.376,深19mm,Ra6.3,各
孔位置度公差为φ0.20mm;钻井气道上4×M10-7H螺纹底孔至φ8.376,深19mm, 
Ra 6.3,各孔位置度公差为φ0.30mm;钻G3/8"放置螺塞底孔至φ15.2mm通孔,
Ra 6.3,以上倒角均C1,Ra 12.5。
6. 生产纲领:4万件/年,两班制。
7. 批量:本机床设计、制造一台。

三、设计要求
1、机床应能满足加工要求,保证加工精度;
2、机床应运转平稳,工作可靠,结构简单,装卸方便,便于维修、调整; 
3、机床尽量采用标准件和通用件,以便降低制造成本;
4、设计图样总量:折合成A0幅面在3张以上;工具要求:应用计算机软件绘图。过
程要求:装配图需提供手工草图。
5、毕业设计说明书应满足相关要求。
6、毕业设计说明书按照学校规定的格式规范统一编排、打印,字数不少于1万字。
7、到相关单位进行毕业实习,撰写不少于3000字实习报告;
8、撰写开题报告。

四、毕业设计物化成果的具体内容及要求

1、设计成果要求
1)毕业设计说明书 1 份
2)被加工零件工序图 1 张
3)加工示意图 1 张
4)机床联系尺寸图 1 张
5)生产率计算卡 1 张
6)后主轴箱总装配图 1 张
7)后主轴箱零件图 不少于7张

2、外文资料翻译(英译中)要求
1)外文翻译材料中文字不少于3000字;
2)内容必须与毕业设计课题相关;
3)所选外文资料应是近10年的文章,并标明文章出处。




基于三维的柴油机气缸盖组合钻床总体及后主轴箱设计



















内容简介:
45 化工装备1 设备结构及故障分析杭州龙山化工有限公司是一家以联合制碱法工艺生产纯碱的中小型企业, 2006 年4 月在生产运行过程中, 联碱分厂一台输送 于气缸缸盖长期承受交变应力出现了故障,经拆机检查后发现, 气缸缸盖出气阀的一块破损阀片已经落入气缸内, 同时缸盖内表面产生了约80不规则裂纹。 此裂纹是由于伴随着压缩机的往复运动, 破损阀片的不停冲击而造成气缸缸盖产生的。 经分析其已经不能使用, 如果继续工作,裂纹会逐渐增大以致无法修复,最终将导致整个缸盖报废。此设备由上海压缩机厂生产, 生产日期为1985年7月,型号为55/整个缸盖的铸造材料为 铸铁。 珠光体灰铸铁b 250硬度 =100 240是较高强度铸铁, 金相组织主要为珠光体基体。 常用于承受高负荷的耐磨件, 如制作发动机汽缸体、 汽缸盖、 机床床身和阀门壳体等。铸铁与钢相比其力学性能较低, 但却有优良的耐磨性、 减振性和可切削性, 所以铸铁以铸件的形式广泛应用于生产中。灰铸铁中的碳全部或大部分以片状石墨的形式存在, 因其断口为灰色而得名。 灰铸铁具有优良的铸造性和较小的缺口敏感性等特征, 使其成为最广泛使用的铸铁。 但是石墨强度较低, 无塑性,石墨片数量越多,越粗大,其力学性能越差,所以焊接时, 控制铸铁型焊缝中石墨的数量和形态, 可以改善接头的性能。2 维修方法的选择机器裂纹的修理一般采用补焊法、 缀缝钉修补法和补丁修补法等三种方法。焊法用电弧焊和气焊来焊接的修补方法。缝钉修补法在裂纹处均匀间距攻螺纹, 并旋入紫铜螺丝杆堵塞裂纹的方法。丁修补法将补丁贴合在裂纹位置, 同时用钢制螺钉将其紧固住的方法。考虑到气缸内表面是光洁度较高的零件结合面以及修补的难易度, 决定使用补焊法来修复。3 灰铸铁的化学成分(质量分数%)C P灰铸铁的焊接性分析灰铸铁的焊接性较差, 特别是在焊条电弧焊时, 如果焊条选择不当, 或者没有采取一些特殊浅谈压缩机缸盖裂纹的修复黎志敏 曾亦兵(杭州龙山化工有限公司,杭州 310053 )罗德亮(武汉工程大学制冷教研室,武汉 430073 )摘 要: 电动往复式压缩机广泛应用于化工、 石油行业, 常用来输送气体和提高气体压力。 由于压缩机气缸缸盖制造上的缺陷和承受气体的反复冲击, 气缸缸盖产生裂纹是比较容易出现的问题之一。对受损缸盖进行修复再利用是极其具有经济意义的。关键词:压缩机 缸盖裂纹 焊补修复 焊接工艺问题与对策 46 化工装备的工艺措施, 则在焊接过程中会产生一系列的缺陷, 这些缺陷中危害最严重的是白口和裂纹。口补焊灰铸铁时, 往往会在焊接和母材交界的熔合线处生成一层白口铸铁, 严重时会使整个铸缝断面白口化。 由于白口铸铁硬而脆, 很难进行机械加工, 所以对于焊接后需要进行机械加工的焊接接头, 将带来很大的困难。产生白口的原因 : 一方面是由于铸铁焊缝冷却速度快, 特别是在熔合线附近的焊缝金属冷却最快 ; 另外一方面是焊条选择不当, 即焊条中的石墨元素含量不足。防止产生白口的措施有 :变化学成分、 增加焊缝中石墨化元素的含量, 例如在焊芯或者药皮中增加石墨化元素的含量, 或者采用非铸铁焊条 (镍基、 铜钢、 高钒钢)。慢冷却速度, 延长熔合区处于红热状态的时间, 使石墨能充分析出。 通常采用将焊件预热到 400 度左右 (半热焊) 或者 600 700 度(热焊) 后焊接, 或者在焊接后将焊件缓冷, 这样都可以减慢焊缝的冷却速度, 而使焊缝避免产生白口组织。纹焊接灰铸铁时铸铁极容易产生裂纹。 产生裂纹有两种 : 热应力裂纹和热裂纹, 其中尤以热应力裂纹更为常见。产生原因是由于灰铸铁的塑性接近零, 抗拉强度又低, 焊接时如果焊缝强度高于母材, 则冷却时母材往往牵制不住焊缝收缩, 使结合处母材被撕裂。 此外, 当结合处产生白口组织时候, 因为白口组织硬而脆, 他的冷却收缩率又比基本金属灰铸铁大的多, 更促使焊缝金属在冷却时开裂。防止裂纹的方法主要是焊前预热和焊后缓冷 ; 选用塑性较好的焊接材料, 如用铜、 高矾、 镍等作为填充金属, 减少热输入和采用电弧冷焊减小焊接应力等。接方法的选择灰铸铁的焊条电弧焊接根据焊件焊接前是否预热及预热的温度高低, 有以下几种方法。焊法这种方法焊接前不预热, 所以焊接后变形较小, 成本低, 生产率高, 焊接劳动条件最好。 目前冷焊法在我国推广使用, 并且获得了迅速的发展, 但是, 如果焊条选用的不合适或者没有采用有效的工艺措施, 容易产生白口、 裂纹等缺陷, 焊后焊缝强度和颜色也与母材不同。焊法焊接前将铸铁件全部 或者局部加热到 500 650 度, 并且在焊接过程中保持一定的温度, 焊接后保温缓冷。 用热焊法时候, 焊接件冷却缓慢, 温度分布均匀, 有利于消除白口组织, 减少应力, 防止产生裂纹, 但是成本很高, 工艺复杂, 生产周期长, 劳动条件差。 因此应该尽量少用, 当缺陷被四周刚度大的部位所包围, 焊接时不能自由热胀冷缩, 故用冷焊容易造成裂纹时才采用热焊法。 热焊时, 只用铸铁性的焊条, 例如 采用大电流(焊接电流数值可为焊条直径的 50 倍) 连续焊。热焊法焊接前将焊件预热到 400 度左右, 采用钢焊芯石墨化型铸铁焊条 焊接时采用大电流, 连续焊, 使焊缝在缓慢冷却的情况下得到灰铸铁组织。虽然热焊法的焊缝严密度、 冲击韧度和加工性能均比冷焊法好, 且残余内应力又很小, 但是检修车间没有大型的加热设备, 同时考虑到劳动条件和成本, 决定使用冷焊法。条的选择电弧冷焊灰铸铁采用非铸铁组织的焊条, 除问题与对策 47 化工装备镍基焊条外, 其他焊条焊接后加工性较差。d) 焊接后要对焊缝质量进行检验, 看其是否合格。作要领a) 采用短段断续焊 焊缝的纵向应力开始是随着焊缝长度的增加而增大, 当增大到一定程度时就会引起横向裂纹, 因此每次焊接 15右后, 立即用小锤锤击焊缝, 待到焊道冷却到 50 60 度时再焊接下一段焊道, 以减小焊接应力。 同时焊道应该窄, 不要做横向摆动, 避免产生较大的横向应力。b) 强迫冷却焊缝 灰铸铁件补焊时, 焊缝附近的局部过热会引起焊缝剥离, 为防止局部过热和提高功效, 可以用水或者沾水棉纱, 在每一段焊道焊接后立即冷却焊缝, 把输入的热量引出来,急冷一般不会引起裂纹。c) 减小热输入 采用小直径的焊条, 小焊接电流焊接。d) 焊退火焊道 如果补焊时只采用单层焊道,则焊道底部溶合区比较硬, 这时可以在焊接成的焊道上部铲去一层, 再焊一道, 此焊道称为退火焊道。 退火焊道能够使先焊焊道的底部受到退火作用而变的较软, 焊接接头的加工性因此得以改善。e) 选择合理的焊接方向及顺序 裂纹的补焊应该掌握由刚度大的部分向小的部位焊接的原则,合理的焊接顺序有助于防止裂纹的产生。常见铸铁焊条的选择牌号 焊条型号 药皮类型 焊芯主要成分 主要用途化型 低碳钢 一般灰铸铁补焊氢钾型 低碳钢 高强度灰铸铁件及球墨铸铁补焊氢钾型 低碳钢 高强度灰铸铁件及球墨铸铁补焊墨型 低碳钢 一般灰铸铁补焊墨型 铸铁 球墨铸铁件补焊墨型 低碳钢 重要灰铸铁薄壁件补焊墨型 镍铁铜合金 重要灰铸铁及球墨铸铁补焊墨型 镍铁合金 重要灰铸铁及球墨铸铁补焊注 : 以上焊接电流都可以是直、 交流电源常用的冷焊焊条, 按焊接后焊缝的加工性分为两大类 : 一类是用于焊接后不需要机械加工的铸件, 如铜铁、 高钒铸铁、 氧化型铜芯铸铁焊条和普通低碳钢焊条, 另外一类是用于焊接后需要机械加工的铸件, 如纯镍焊条、 镍铜铸铁焊条、 镍铁焊条等, 大量使用的是 条。 该焊条是在纯镍芯药皮中加入强还原性石墨, 特点是焊缝溶解碳而不形成脆硬组织, 焊缝金属较软, 抗裂性能好, 焊接后切削加工性能良好。灰铸铁电弧冷焊接焊接电流的选用值焊条直径 氧化型铜芯焊条 / / 80 100 100 120高钒焊条 40 60 60 80 80 120 95 110镍基焊条 / 60 80 90 100 120 150铜铁铁焊条 / 100 100 120 /接工艺a) 焊接前应彻底清除待焊部位的油污, 在裂纹两端打上止裂孔, 坡口形状要便于补焊和减少焊接件的熔化量。b) 采用钢芯或者铸铁芯以外的焊条时, 应该尽量使用小直径的焊条和较小的焊接电流, 以减少内应力和热影响区的宽度。c) 焊接完毕时, 应采取相应的措施使焊件缓冷, 以防止白口、 裂纹等焊接缺陷的产生。问题与对策 48 化工装备4 机 选用 弧焊整流器, 采用正接法。缩机缸盖材料为牌号 灰铸铁 ;纹情况由于外冲击力影响引起缸盖内表面开裂, 裂纹长约 8 公分, 裂纹部位和形状如图。后焊道的应力 ;接时的层间温度应该保持在 60 左右(以不烫手为准) ;接后用石棉布保温 ;磨光机打磨缸盖焊道, 使其和原表面齐平。缝质量的检查用着色法检验焊接后焊缝的质量, 首先将焊件擦干净后, 将渗透气雾剂喷在焊缝处, 过一段时间后, 待着色剂渗透好, 将焊件表面的试剂擦干净 ; 再在其表面涂一层白色显示剂, 如果白色底层上渗出红色条纹时表示有裂纹缺陷, 是不合格的, 应重新进行补焊直至达到要求。5 总结压缩机的缸盖在经过以上工序补焊修补后,重新安装到原设备上又正常运行了一年多。 这说明在维修过程中, 本案例设计的焊接工艺是比较合理的, 为设备维护节约了成本, 也为以后类似问题的处理提供了一个有效的解决模式。参考文献1 机械工业职业技能鉴定指导中心编 .中级电焊工技术 机械工业出版社 罗会昌主编 .金属工艺学 高等教育出版社 潘鸿恩、 孙锡吾合编 .纯碱生产设备检修与防腐 辽宁科学技术出版社 黄仕年主编 . 化工机器 化工工业出版社 口加工 在裂纹端部钻 5, 并且用钻头和砂轮清除裂纹, 注意务必将裂纹清除干净
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