【JC043】空气压缩机机身铣三斜面专用机床液压夹紧系统设计【3A0】【机械专业毕业设计论文】【优秀】【通过答辩】
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- 内容简介：
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编号 无锡 太湖学院 毕业设计（论文） 题目： 空气压缩机机身铣三斜面专用机 床 夹 紧系统、液压系统设计 信机 系 机 械 工 程 及 自 动 化 专业 学 号： 0923803 学生姓名： 沈靖雯 指导教师： 张大骏 （职称 ： 高级工程师 ） （职称 ： ） 2013 年 5 月 25 日 无锡 太湖学院本科毕业设计（论文） 诚 信 承 诺 书 本人郑重声明：所呈交的毕业设计 （论文） 空气压缩机机身铣三斜面专用机床夹紧系统、液压系统设计 是本人在导师的指导下独立进行研究所取得的成果，其内容除了在毕业设计（论文）中特别加以标注引用，表示致谢的内容外，本毕业设计（论文）不包含任何其他个人、集体已发表或撰写的成果作品。 班 级： 机械 97 学 号： 0923803 作者姓名： 2013 年 5 月 25 日 I 无锡 太湖学院 信 机 系 机械工程及自动化 专业 毕 业 设 计论 文 任 务 书 一、题目及专题： 1、 题目 机体三斜面铣削专机设计 2、专题 夹紧系统及控制系统设计 二、课题来源及选题依据 1、 课题来源：力源压缩机制造公司（原第二压缩机厂） 2、 曲箱材料 3、 压缩机曲箱图纸 4、 年产量 3000 件 三、本设计（论文或其他）应达到的要求： 1、 部件设计总图 2、 部件内零件图纸 （图纸总量折合不少于 3 张 0 号图纸） 3、 设计说明书一份 （字数不少于 10000 字） 4、 专业英语翻译 （不少于 10000 字符） 四、接受任务学生： 机械 97 班 姓名 沈靖雯 五、开始及完成日期： 2012 年 11 月 12 日 至 2013 年 5 月 25 日 六、设计（论文）指导（或顾问）： 指导教师 签名 签名 签名 教 研 室 主 任 学科组组长研究所所长 签名 系主任 签名 2012 年 11 月 12 日 要 专用组合机床 目前是一种普遍的机械装置，应用于大批量生产领域，具有相当的柔性，加工精度高，生产效率提高，劳动强度减轻。 本文就是社会生产的实际需要提出的设计题目。根据现有的空气压缩机机身的相关资料 ，制定空气压缩机机身的加工工艺，组合铣机身三斜面的夹具设计、液压系统设计。在此基础上提出新的加工工艺和符合新工艺的加工专用机床方案，让改进和创新后的产品更适合工厂和顾客的需求。 本文在对组合铣三斜面的工装设计过程中，对铣三个斜面 及钻孔 的专用夹具进行了全面的设计 。从夹具的外型 尺寸设计到具体的一面两销限制自由度定位方案再到加工面精度的计算：液压进给系统的设计，本文也用了不少的篇幅 。 重点根据液压系统的基本原理，画出合理的液压系统图 ； 根据主要参数确定了液压元件的选择 ，在组合机床设计过程中结合具体实践和设计经验，阐述了通用件如（液压滑台）的选取及专用部件（如主轴箱）的设计计算。 最后希望此次设计的 夹具和液压系统能达到预期的设计要求，并能在实际的应用中取得良好的效果。 关键词： 组合机床；专用要求；工艺； 钻夹具；液压 is a to is is of to of of On of is in of of on of of of to of to of of a of to of of to of in in of as as of I in V 目 录 摘 要 . . 录 . V 1 绪论 . 1 源压缩机有限公司简介 . 1 课题的意义目的 . 1 设计的技术要求 . 1 2 压缩机机身铣三斜面加工工艺规程设计 . 2 艺方案的制定 . 2 品图纸及结构分析 . 2 坯分析、要求及形式的确定 . 3 坯种类的选择 . 3 择毛坯应考虑的因素 . 3 定毛坯的制造形式 . 4 定加工工艺路线 . 4 位基准的选择 . 4 面加工方法的选择 . 5 工顺序的安排 . 5 工余量、工序尺寸及其公差和毛坯尺寸的确定 . 7 工余量的拟定 . 7 工余量及毛坯尺寸的确定 . 8 序尺寸及其公差的确定 . 9 工工艺规程 . 9 械加工工艺规程的作用 . 9 定机械加工工艺的原则 . 9 、精铣三斜面工序 . 9 艺、主要工序卡片 . 12 3 空压机机身铣三斜面专用机床总体设计概述 . 17 床总体设计 . 17 用机床概述 . 17 床设计应满足的要求 . 17 床设计方法 . 18 床设计步骤 . 19 床对部件设计的要求 . 20 工零件图的设计 . 21 加工零件工序图的确定 . 21 4 夹紧系统设计 . 22 床夹具概述 . 22 件装夹的实质 . 22 床夹具的功能 . 22 床夹具要点 . 22 具设计的主要依据 . 23 工序夹具主要达到的目的 . 23 位方案及定位基准的选择 . 23 件的定位分析 . 23 件定位方案及定位基准的选择 . 24 位元件的选择 . 24 位误差分析计算 . 24 位误差产生的原因 . 24 位误差的计算 . 25 紧方式及 夹紧装置设计 . 25 压方向及夹压点选择 . 26 紧力的计算 . 27 体结构设计 . 27 具体设计 . 29 夹具体的要求 . 29 具体的结构设计 . 29 工方案 . 31 具与机床的链接 . 31 刀元件 . 31 具与机床的链接 . 31 5 液压系统的设计 . 33 液压系统的要求 . 33 件进给系统的计算 . 33 况分析 . 33 压缸的载荷组成与计算 . 33 压缸的主要尺寸的确定 . 34 制元件设计及液压系统图 . 37 量控制设计 . 37 力控制设计 . 37 耗控制设计 . 37 定液压系统图 . 37 、辅件规格的选择 . 38 及驱动电机规格选择 . 38 辅件的选定 . 39 结构配置设计 . 39 能验算 . 39 进进给系统分析 . 40 压系统的调试与维修 . 41 压系统的调试 . 41 压系统的维修 . 42 6 结论与展望 . 43 论 . 43 足之处及未来展望 . 43 致 谢 . 44 参考文献 . 45 机体三斜面铣削专机设计 1 1 绪论 源压缩 机有限公司简介 力源压缩机 有限 公 司 是在 历史名城无锡， 原 第二压缩机厂改组建的有限责任公司， 专业 制造空气压缩机和空气净化设备的专业公司。从 20世纪 60年代末开始生产微型、小型压缩机。 20世纪 80年代末开始批量出口微型压缩机主机，目前已成为中国微、小型压缩机主要出口企业之一。 课题的意义目的 毕业设计是对每个即将毕业的大学生 对自我能力的一次展示 ，具有十分重要的 战略 意义。 我们需要 对学校和家长做出一次总结性的汇报， 我们需要 对 自身 不足的一种审查 ， 我们 需要抓住这次机会好好的锻炼自己的能力。 设计的技术要求 本次毕业设计的题目是“空气压缩机机身斜面铣削专机设计” ， 专题是“夹具设计和控制系统设计”，课题来源于无锡力源压缩机有限公司。本次设计的任务是： 制定 铣削工艺规程； 夹具设计和液压系统设计 。 在此之后机床功能得到完善 ，加工精度和加工效率 也要有相应的提高 ， 加工成本 能够降低。 加工零件为曲轴箱 ，其材料为 求两班制生产，年产量 3000件，本道工序内容：铣机身三斜面 ,使 表粗糙度均 达到 技术要求：运转平稳，结构简单，工作可靠，装卸方便，维 修及调整便利 是 机床要求 。主轴箱能满足机床总体法案的要求 (转速、转向、功率、坐标要求 )。加工精度应符合零件图要求。 本课题就是从培养我们的工程实践意识、经济意识，树立正确的生产观出发，并结合机床厂的多年实践总结，该课题的设计由本人单独完成，故本人的设计说明书包括铣削的夹具系统设计和液压系统设计，附件有生产率计算卡、图的详细说明。 无锡太湖学院 学士学位论文 2 2 压缩机机身铣三斜面加工工艺规程设计 机械加工工艺规程是生产管理的重要技术文件，他直接影响零件的加工质量、成本及生产效率。 机械加工工艺规程 是指用机械加工 的方法改变生产对象（毛坯）的形状、尺寸和表面质量，使其成为零件的过程。它决定零件的质量和性能，对产品的成本、生产周期都有较大的影响，是整个工艺过程的重要组成部分。工艺过程有若干工序组成，工序是最基本的组成单元。每个工序又可依次细分为安装、工位、工步和走刀。 对于机器中的某一零件，可以采用不同的工艺完成。在特定条件下，总存在一种相对而言最为合理的工艺规程，将此工艺过程用工艺文件的形势加以规定，由此得到的工艺文件统称为工艺规程。工艺规程的内容因生产类型的不同而详略不一，批量越大，越详细具体。 工艺规程生产准备、 生产组织、计划调度的主要依据，是指导工人操作的主要技术文件，也是工厂和车间进行设计或技术改造的重要原始资料。工艺规程的制定必须严格 按照规定的程序和格式进行，并随着技术进步和企业发展，定期修改完善。 机械加工工艺规程的编制编制必须以下列原始资料为依据：产品装配图及零件工件图、有关产品质量验收标准、产品产量计划、产品零件毛坯 生产技术水平、本厂现有生产设备和工人技术水平 、外协条件、工艺设计和夹具设计手册和资料、国内外同类产品 的参考工艺资料等。另外要求工艺工程师能深入现场了解情况。 品图纸及结构分析 灰铸 铁是零件的材料 ，铸件应符合 热处理：淬火 +人工时效。 最低抗拉强度为 200就是简称 珠光体灰铸铁是在珠光体的基体上分布着均匀、细小的石墨片，其强度、硬度相对较高，常用于制造床身、机体等重要件需要进行人工 时 效处理。 工作条件 ： 擦面间的单位面积压力 ； 在 。 加工出的工件应避免 有毛孔，砂眼，裂纹等缺陷， 要求 表面光滑，轮廓分明；铸件内表面涂防锈油漆。 大孔、小孔有同轴度的要求， 三斜面 表面粗糙度 要求 的表面粗糙度为 大孔的端面与中心轴线向垂直， 垂直度 公差值为 三个斜面与中心轴线相平行， 平行度 公差值为 斜面的表面粗糙度为 生产纲领为年产量 3000件， 双 班制生产。机体三斜面铣削专机夹紧系统及控制系统设计 3 加工零件图 坯分析、要求及形式的确定 坯种类的 选择 常见的毛坯种类有： 1、铸件。 多 用于形状复杂 、尺寸较 大的零件 。 其吸震性好，但力学性能低。 2、锻件。 用于制造强度高、形状简单的零件（轴类和齿轮类） 。 3、型材。 用于形状简单或尺寸不大的零件 ，热轧钢尺寸较大、规格多、精度低、冷拉刚材尺寸较小，精度较高，但规格不多、价格较贵。 4、焊接件。用于 尺寸较大、形状较复杂的零件，多用型钢或锻件焊接而成，其制造简单、周期短、成本低、但抗震性差、容易变形、尺寸误差大。 5、冷冲压件。用于形状复杂 、生产批量较大的板料毛坯 。 6、其他。有 工程塑料、 粉末冶金件等毛坯。 择毛坯应考虑的因素 工艺设计时，毛坯的选择是指 确定毛坯的种类以及制造的方法后，确定毛坯的形状和尺寸，并画出毛坯图。选择毛坯应考虑的因素如下。 1、零件的材料及力学性能 相同的材料采用不同的毛坯制造方法，其力学性能有所不同。离心铸造、压力铸造、金属型铸造、砂型铸造的铸铁件的强度依次递减；钢制零件的锻造毛坯，其力学性能 高于钢制棒料和铸钢件。 2、零件的结构形状及其外形尺寸 直径相差不大的阶梯轴宜采用棒料，相差较大时宜采用锻件。对一些重要的零件，为保证良好的力学性能，无论形状简单或复杂，一般均需选择锻件毛坯，而不宜选择棒料。形状复杂、力学性能要求不高时可采用 铸钢件。形状复杂和薄壁的毛坯不宜采用金属型铸造。 尺寸较大的毛坯，不宜采用精铸、压铸和模锻，多采用砂型铸造和自由锻造。外形复无锡太湖学院 学士学位论文 4 杂的小零件宜采用精密铸造方法，以避免加工的麻烦。 3、生产纲领和批量 当零件生产纲领较大时，应采用精度与生产率都比较高的毛坯制造方法。通过提高毛坯精度使毛坯的形状与尺寸尽量与成品接近，力求实现少、无切削加工。在单件小批量生产时，应尽量采用型材或用型材焊接件代替铸锻件。 4、生产条件 确定毛坯必须结合具体生产条件，如现场毛坯制造的实际水平和能力、外协作的可能性。 有条件时，应积极组织专业化生 产，统一供应毛坯，并应经过技术经济分析 和论证。 定毛坯的制造形式 铸铁 极易 成形，切削性能好，价格低廉，且抗振性和耐磨性也较好，因此，一般箱体零件的材料大都采用铸铁，其牌号选用 于零件年生产量 3000台，已达到成批生产的水平， 对 毛坯的精度 要求 较高， 适当减少 毛坯加工余量 即可 。 定加工工艺路线 零件加工工艺路线的拟定是制定工艺过程总体布局的非常关键的一步，其主要任务是选择定位基准，选择各个表面的加工方法和加工方案，确定各个表面的加工顺序以及整个工艺过程中工序数目的多少等。 位基准的选择 在各加工工序中，被加工表面位置精度的保证方法是制定工艺过程的重要任务，而定位基准的作用主要是保证工件各表面之间的相互位置精度。因此，在研究和选择各类工艺基准时，首先应选择定位基准。 1、定位基准选择的基本原则 (1)应保证定位基准的稳定性和可靠性，以确保工件相互位置表面之间的精度。 (2)力求与设计基准重合，也就是尽可能从相互间有直接位置精度要求的表面中选择定位基准，以减小因基准不重合而引起的误差。 (3)应使实现定位基准的夹具结构简单，工件装卸和夹紧方便。 2、定位基准的分类 按照 工序性质和作用不同，定位基准分为粗基准和精基准两类。在最初的切削工序中，只能使用毛坯上未经加工的表面来定位，这种定位基准称为粗基准。在 后序中，均采用已加工表面作为定位基准表面，这种定位基准称为精基准。 3、粗基准的选择 粗基准点的选择影响各加工面 的余量分配及不加工表面与加工表面的位置精度。选择粗基准一般应遵循以下原则 ： (1)如果必须首先保证工件上加工表面与不加工表面之间的位置要求，则应以不加工表面为粗基准。 (2)如果工件必须首先保证某重要表面的加工余量均匀，则应选择该表面为粗基准。 (3)零件上有较多 加工面时，为使各加工表面都得到足够的加工余量，应选择毛坯上加工余量最小的表面做为粗基准。 (4)选作粗基准的表面，应尽可能 平整、光洁， 足够大的表面以便定位准确可靠。 机体三斜面铣削专机夹紧系统及控制系统设计 5 (5)基准应避免重复使用，在同一尺寸方向通常只允许使用一次，否则会造成定位误差 综上 所述 ，以顶面和低脚作为粗基准定位。 4、精基准的选择 选择精基准时应考虑如何保证加工精度和装夹的准确方便。 选择精基准 一般 遵循以下几项 原则： (1)基准重合原则 应 尽 量 选用 被加工表面的 设计基准作为 精基准 基准 ， 这样可以 避免由于 基准不重合而引起的定位误差。 (2)基准统一原则 应尽可能 选择同一 组精 基准 加工工件上尽可能多的加工表面 ，以保证各加工表面 之间 的相互位置 关系。 (3)互为基准原则 当工件上两个加工表面 位置精度要求较高 时 ， 可以 采 用两个加工表面互为基准反复加工的方法。 (4)自为基准原则 一些表面的精加工工序，要求加工余量小而均匀，常以加工表面自身为精基准。 (5)便于装夹原则 所选择的精基准，应能保证定位可靠、准确夹紧机构简单，操作方便 。 综上所述，在镗大、小孔和铣小孔端面时，以底脚作为精基准定位；在 粗、精铣三斜面和粗、精镗三斜孔时，以大孔、大孔端面作为精基准定位。 面加工方法的选择 选择零件表面加工方法时，要首先根据表面种类和技术要求，选出可供选用的最后精加工方法，在选定前面一系列的预备加工方法，最后确定从毛坯到最终成型的加工方法和路线。有几种加工方法可供选择 时，应综合考虑各方面的因素，经分析比较后，再从中选出比较合理的加工方案。 选择加工方法一般根据零件的经济精度和表面粗糙度来考虑。 在正常生产条件下， 经济精度和表面粗糙度是指某种加工方法在经济效果良好 (成本合理 )时所能达到的加工精度和表 面粗糙度。正常生产条件是： 设备 完好；夹具、刀具 合格 ；操作工人 技术标准 ；工时定额 合理 。 最后，选择孔的加工方法为：粗镗 半精镗 精镗，经济精度为 8，经济粗糙度值 m；端面的加工方法为：粗铣 精铣，经济精度为 10，经济粗糙度值m 。 工顺序的安排 1）加工阶段的划分 机械加工工艺过程一般可分为粗加工，半精加工和精加工三个阶段，当有些零件表面要求有很高的精度和很小的表面粗糙度时，尚需增加光整加工阶段。 (1)粗加工阶段 此阶段的主要任务是高 效 切除各加工表面的大部分余量。 使毛坯在形状和尺寸上接近零件成品，并加工出精基准。 (2)半精加工阶段 此阶段的主要目的是使主要表面消除粗加工后留下的误差，使其 达到 精 度要求，为主要表面的精加工作好准备 ，并完成一些次要表面的加工 。 (3)精加工阶段 此阶段的任务是保证各主要 加工 表面达到图纸所规定的质量要求。 完成各主要表面的最终， 使零件的加工精度和加工表面质量达到图样规定的要求。 无锡太湖学
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