機(jī)械課程設(shè)計-容積式壓縮機(jī)閥體

1、<p><b>　　機(jī)械制造技術(shù)基礎(chǔ)</b></p><p><b>　　課</b></p><p><b>　　程</b></p><p><b>　　設(shè)</b></p><p><b>　　計</b></p>

2、<p><b>　　姓 名：</b></p><p><b>　　班 級：</b></p><p><b>　　學(xué) 號：</b></p><p><b>　　指導(dǎo)老師： </b></p><p>　　日 期：2011年12月20日</p

3、><p>　　機(jī)械制造技術(shù)基礎(chǔ)課程設(shè)計任務(wù)書 </p><p><b>　　題目：</b></p><p>　　設(shè)計“容積式壓縮機(jī)閥體”零件的機(jī)械加工工藝規(guī)程及相關(guān)工序 </p><p>　　內(nèi)容： 1. 零件圖 （三維） 1張 </p><p>　　2. 毛坯圖 1張 </p>&l

4、t;p>　　3. CAD制圖 1份</p><p>　　4. 機(jī)械加工工藝過程綜合卡片 1張 </p><p>　　5. 機(jī)械加工工序卡 5張 </p><p>　　6. 課程設(shè)計任務(wù)書 1份 </p><p><b>　　零件圖</b></p><p><b>　　目錄</

5、b></p><p><b>　　序言</b></p><p>　　一、零件的工藝分析及生產(chǎn)類型的確定</p><p>　　二、選擇毛胚，確定毛胚尺寸，設(shè)計毛坯圖</p><p>　　三、選擇加工方法，制定工藝路線</p><p><b>　　四、工序設(shè)計</b><

6、;/p><p>　　五、確定切削用量及時間</p><p><b>　　六、夾具設(shè)計</b></p><p><b>　　七、設(shè)計小結(jié)</b></p><p><b>　　八、參考文獻(xiàn)</b></p><p><b>　　序言</b>&

7、lt;/p><p>　　機(jī)械制造技術(shù)基礎(chǔ)課程設(shè)計是在我們學(xué)完了大學(xué)的全部基礎(chǔ)課、技術(shù)基礎(chǔ)課以及大部分專業(yè)基礎(chǔ)課之后進(jìn)行的。這是我們在進(jìn)行畢業(yè)設(shè)計之前對所學(xué)各課程的一次深入的綜合性的總復(fù)習(xí)，也是一次理論聯(lián)系實(shí)際的訓(xùn)練，因此，它在我們四年大學(xué)生活中占有重要的地位。</p><p>　　這次設(shè)計使我們能綜合運(yùn)用機(jī)械制造技術(shù)基礎(chǔ)的基本理論，并結(jié)合以前實(shí)習(xí)中學(xué)到的實(shí)踐知識，獨(dú)立地分析和解決了零件機(jī)械制造

8、工藝問題，設(shè)計了機(jī)床夾具這一典型的工藝裝備，提高了結(jié)構(gòu)設(shè)計能力。</p><p>　　就我個人而言，我希望能通過這次課程設(shè)計對自己未來將從事的工作進(jìn)行一次適應(yīng)性訓(xùn)練，從中鍛煉自己分析問題、解決問題的能力。為今后的畢業(yè)設(shè)計及未來的從事工作打下了良好的基礎(chǔ)。</p><p>　　一、零件的工藝分析及生產(chǎn)類型的確定 </p><p><b>　　1.零件的作用

9、</b></p><p>　　題目所給定的零件是容積式壓縮機(jī)的閥體，如圖1 所示。它是將閥內(nèi)介質(zhì)壓縮，一端連接壓縮活塞，一端與輸出口螺紋連接。通過閥體內(nèi)的活塞的往復(fù)運(yùn)動，壓縮介質(zhì)，產(chǎn)生壓縮作用。</p><p>　　2.零件的工藝分析 </p><p>　　通過對該零件的重新繪制，對零件進(jìn)行分析，該零件屬于類回轉(zhuǎn)體零件，主體部分以中心軸為回轉(zhuǎn)中心，但是在

10、外圓上附有兩個尺寸不同的凸臺，二者軸線之間角度為90 度，回轉(zhuǎn)中心在同一徑向平面上。該工件兩端的沉孔和內(nèi)腔的壁精度要求高，內(nèi)腔壁的精度為7 級， 且粗糙度要求為3.2，要求高。零件兩端的沉孔精度為11 級。 a R </p><p>　　該零件屬于類回轉(zhuǎn)體的，兩個端面和內(nèi)腔需要加工，各表面的加工精度和表面粗糙度能夠通過機(jī)械加工獲得。首先加工兩個端面，其中大端面為設(shè)計基準(zhǔn)，內(nèi)腔各尺寸以軸線和大端面為設(shè)計基準(zhǔn)，要求較

11、高的精度，且內(nèi)腔尺寸較大，可采用鏜削加工。大端的各個孔，位置分布均勻，且大端厚度不大，便于對空的加工?？偟膩碚f，該零件的工藝性較好。 </p><p>　　3.零件的生產(chǎn)類型 </p><p>　　參考《機(jī)械制造技術(shù)基礎(chǔ)》156頁表5.6</p><p>　　根據(jù)設(shè)計要求可知：零件總體尺寸適中，為輕型零件，生產(chǎn)類型為成批生產(chǎn)。</p><p>

12、;　　二、選擇毛坯，確定毛坯尺寸，設(shè)計毛坯圖 </p><p><b>　　1.選擇毛坯 </b></p><p>　　根據(jù)零件圖要求，零件材料為HT300，形狀簡單，故采用鑄件毛坯。由于零件的生產(chǎn)類型為成批生產(chǎn)，故采用砂型鑄件，效率高，同時保證了毛坯尺寸，便于加工。 </p><p>　　2.確定機(jī)械加工余量、毛坯尺寸和公差 </p&g

13、t;<p>　　根據(jù)《金屬加工工藝及工裝設(shè)計》第6頁的表格內(nèi)容，確定零件的公差等級CT為13級，加工余量等級MA為H級。根據(jù)表1-9，根據(jù)零件尺寸和精度等級，確定鑄件毛坯的單邊和雙邊毛坯加工余量。 </p><p>　　根據(jù)各加工表面的加工余量和零件尺寸，確定毛坯的尺寸。對于毛坯尺寸直徑小于30mm的孔，在毛坯上應(yīng)為實(shí)心。 </p><p>　　根據(jù)《金屬加工工藝及工裝設(shè)計》

14、第6頁表1-9，查得零件兩端和孔為雙邊加工余量，而外圓上的兩個凸臺的高度均為單邊加工余量。根據(jù)零件尺寸，雙邊加工余量中，確定孔的每邊加工余量為4.5mm，兩端面每邊加工余量為7mm，單邊加工余量中，確定大小凸臺高度方向的加工余量分別為6.5mm和4.5mm。零件其余部分無需加工，故無加工余量。 </p><p>　　綜上所述，確定毛坯尺寸見表1，具體參見毛坯圖附圖。</p><p><

15、;b>　　表1</b></p><p><b>　　3.設(shè)計毛坯圖 </b></p><p>　　根據(jù)零件尺寸，確定外圓叫半徑為3mm，內(nèi)圓角半徑為3mm，是圓角尺寸能保證各表面的加工余量。 </p><p>　　確定分模位置 零件為類回轉(zhuǎn)體零件，結(jié)構(gòu)簡單。為便于起模，分模位置選在零件的中心周線上，分型面為過零件軸心和大凸臺軸

16、線的面。 </p><p>　　熱處理方式采用時效處理，消除毛坯內(nèi)部應(yīng)力，以保證加工精度。</p><p>　　綜上所述，具體毛坯見毛坯圖附圖。</p><p><b>　　圖：閥體鑄件毛坯圖</b></p><p>　　三、選擇加工方法，制定工藝路線 </p><p><b>　　1.

17、定位基準(zhǔn)選擇 </b></p><p>　　該零件為類回轉(zhuǎn)類零件，故選擇外圓為粗基準(zhǔn)。由大端面和內(nèi)腔孔軸線為設(shè)計基準(zhǔn)，故遵循“基準(zhǔn)重合”原則，采用大端面和內(nèi)孔及端面的小孔為精基準(zhǔn)。 </p><p>　　2.零件表面加工方法的選擇 </p><p>　?。?）大端面 表面粗糙度要求高，尺寸較大，且為回轉(zhuǎn)類，故采用車削加工，為保證精度要求，進(jìn)行粗車和精車。

18、 </p><p>　?。?）小端面 采用車削加工，外圓定位，為保證精度，進(jìn)行粗車和精車。 </p><p>　?。?）兩端面的沉孔 由于精度高，為10級精度，尺寸適中，故采用車削，且為精車加工。 </p><p>　?。?）內(nèi)腔各孔 內(nèi)腔各孔精度高，為7級精度，尺寸適中，故采用精鏜加工，保證精度。 </p><p>　?。?）凸臺端面 采用

19、車床加工，同時進(jìn)行車螺紋，小凸臺的螺紋孔直接打孔而成。 </p><p>　?。?）大端面孔 進(jìn)行鉆削加工，在鉆床上打孔，攻螺紋孔。 </p><p><b>　　3.制定工藝路線 </b></p><p>　　加工工藝路線為有端面至內(nèi)腔，按照先加工基準(zhǔn)面級先粗后精的原則，零件的加工工藝路線確定，具體工藝路線見附加工工級過程卡。</p&g

20、t;<p><b>　　四、工序設(shè)計</b></p><p>　　工序一、二為大端面的加工和內(nèi)腔的加工，工序三、四位小端面和內(nèi)腔的加工，工序五、六為凸臺的加工，工序七位凸臺上孔的加工，工序八位大端面上孔的加工。 </p><p>　　具體附卡的加工工藝過程卡和加工工序卡。</p><p><b>　　五、確定工序內(nèi)容&l

21、t;/b></p><p>　　工序卡一上的工序?yàn)榧庸ご蠖嗣婧蛢?nèi)腔的加工。 </p><p>　　1.加工機(jī)床的確定 </p><p>　　根據(jù)零件的尺寸和加工精度的要求，確定車床加工采用車床C620-1。 </p><p>　　2.加工刀具的確定 </p><p>　　車床上加工的工序 </p>

22、<p>　　一般都選用硬質(zhì)合金車到和鏜刀作為加工用刀具，由于本零件材料為</p><p>　　HT300、加工方法為粗加工和半精加工。查表2-16（機(jī)械制造技術(shù)基礎(chǔ)），</p><p>　　選擇刀具材料為硬質(zhì)合金鋼，即YG6刀具。具體加工各表面的刀具見下表：</p><p>　　表2：車床上所用刀具</p><p><b&g

23、t;　　鉆床上加工的工序</b></p><p>　　要求刀具熱塑性好和受較大沖擊載荷、故采用普通普通高速鋼。具體刀</p><p><b>　　具選擇見下表。</b></p><p>　　表3：鉆床上所用刀具</p><p>　　HT300，故選用刀具材料為YG6 刀具。 </p><p

24、>　　工步一 YG6 90°端面車刀。</p><p>　　工步二 YG6 鏜刀。</p><p>　　工步三 YG6 鏜刀。</p><p><b>　　確定工序尺寸</b></p><p>　　確定圓柱面的工序尺寸</p><p>　　圓柱表面多次加工的工序尺寸只與加工余量有關(guān)

25、。前面以確定各圓柱面的總加工余量（毛坯余量），應(yīng)將毛坯余量分為各工序加工余量，然后由后往前計算工序尺寸。中間工序尺寸的公差按加工方法的經(jīng)濟(jì)精度確定。</p><p>　　本零件各圓柱表面的工序加工余量、工序尺寸及公差、表面粗糙度見下表：</p><p>　　表4：內(nèi)孔工序加工余量、工序尺寸及公差、表面粗糙度</p><p><b>　　端面工序尺寸<

26、/b></p><p>　　本零件的端面工序尺寸見下表</p><p>　　表5：端面工序加工余量、工序尺寸及公差、表面粗糙度</p><p><b>　　3.確定切削用量</b></p><p><b>　?。?）背吃刀量pa</b></p><p>　　大端面 由于

27、粗加工余量為6mm，加工兩次，故背吃刀量p a 選擇為</p><p><b>　　6/2=3mm。</b></p><p>　　內(nèi)孔?60mm 粗加工余量為4.25mm，加工一次，故背吃刀量p a</p><p><b>　　為4.25mm。</b></p><p>　　內(nèi)孔?48(0,+0.03

28、)mm粗加工余量為4.35mm，加工一次，故故背吃</p><p>　　刀量p a 為4.35mm。</p><p><b>　?。?）進(jìn)給量f</b></p><p>　　根據(jù)《機(jī)械制造技術(shù)基礎(chǔ)課程設(shè)計指南》表5-114，表5-115， 查得本工序中個工步進(jìn)給量f。 </p><p>　　工步一：粗車大端面 進(jìn)給量f=

29、1mm/r </p><p>　　工步二：粗鏜內(nèi)孔?60mm 進(jìn)給量f=0.5mm/r</p><p>　　工步三：粗鏜內(nèi)孔?48(0,+0.03)mm 進(jìn)給量f=0.5mm/r</p><p><b>　?。?）切削速度vc</b></p><p>　　根據(jù)《機(jī)械制造技術(shù)基礎(chǔ)課程設(shè)計指南》表5-121，根據(jù)工件材<

30、;/p><p>　　料、切削深度和進(jìn)給量，初步確定各工步的切削速度。</p><p>　　工步一vc =60m/min</p><p>　　工步二vc =71m/min</p><p>　　工步三vc =71m/min</p><p><b>　　根據(jù)公式</b></p><p&g

31、t;　　n=1000 v/πd</p><p>　　計算出初定的機(jī)床轉(zhuǎn)速，然后根據(jù)所選機(jī)床的各級轉(zhuǎn)速，確定</p><p>　　各個工步的機(jī)床轉(zhuǎn)速。</p><p>　　工步一 n=150r/min </p><p>　　工步二 n=380r/min </p><p>　　工步三 n=470r/min </p&g

32、t;<p>　　根據(jù)確定的機(jī)床轉(zhuǎn)速，根據(jù)公式</p><p>　　V= nπd/1000</p><p>　　再次確定各個工步的精確切削速度：</p><p>　　工步一vc =60.29m/min</p><p>　　工步二vc =71m/min</p><p>　　工步三vc =70.40m/min&

33、lt;/p><p><b>　　4.確定工時定額 </b></p><p><b>　　根據(jù)公式</b></p><p>　　Td=Tj+Tf+Tb+Tx+Tz/500</p><p>　　確定工件的工時定額。</p><p><b>　　其中</b><

34、;/p><p><b>　　Tj=L/fn</b></p><p>　　計算出基本時間，然后根據(jù)一定得比例，分別計算出 Tf、Tb、Tx、Tz</p><p><b>　　各個參數(shù)。其中</b></p><p>　　Tf=（15%-20%）Tj</p><p>　　Tb=（2%-

35、7%）Tj</p><p>　　Tx=（2%-4%）Tj</p><p>　　Tz=（3%-5%）Tj</p><p>　　根據(jù)以上公式，確定出各個工步的工時定額：</p><p><b>　　機(jī)動時間Tj</b></p><p><b>　　輔助時間Tf</b></p

36、><p>　　綜上所述，各個工步的工時定額如下：</p><p>　　工步一 Td =86.4s</p><p>　　工步二 Td =20.4s</p><p>　　工步三 Td =20.4</p><p>　　工序卡一各個主要參數(shù)確定，具體見附卡工序卡一。</p><p>　　其他工序卡參數(shù)確定

37、方法相同，具體數(shù)據(jù)見附卡工序卡。</p><p><b>　　六、夾具設(shè)計</b></p><p>　　本夾具是工序五使用的加工大凸臺內(nèi)孔、端面和小凸臺內(nèi)孔、端面的車床專用夾具，在C620-1車床上加工，進(jìn)行精鏜內(nèi)孔、內(nèi)槽，端面和倒角的加工。所設(shè)計的夾具裝配圖和零件圖如附圖所示。有關(guān)說明如下。 </p><p><b>　　定位方案&

38、lt;/b></p><p>　　工件以加工過的大端面為設(shè)計基準(zhǔn)，故采用一面兩孔定位，以大端面和內(nèi)腔孔、大端面上光孔為定位基準(zhǔn)作為定位方案，其中大端面定位，消除3個自由度，以內(nèi)腔孔定位消除2個自由度，以大端面上∮14光孔定位，消除1個自由度，共限制了6個自由度。</p><p><b>　　（2）加緊機(jī)構(gòu) </b></p><p>　　根

39、據(jù)零件結(jié)構(gòu)和定位方案，工件在夾具通過手動加緊即可滿足要求。采用二位聯(lián)動勾形壓板加緊機(jī)構(gòu)在零件大端徑向方向加緊，兩個勾形壓板分別在工件大端面的直徑的兩端，保證加緊有效，防止在高速車削工程中工件的震動和傾覆。兩個勾形壓板采用螺母擰緊，同時兩個壓板之間有聯(lián)動加緊機(jī)構(gòu)，使只需操作一個壓板加緊即可同時使另一個同時加緊，保證了加緊的同步性，提高加緊效率。手動加緊可免去夾緊力的計算。</p><p>　?。?）夾具與機(jī)床的連接

40、元件 </p><p>　　采用C型車床過渡盤，采用三個螺栓與夾具連接，能充分保證過渡盤與夾具的同軸度，同時采用莫氏錐度與車床主軸連接，保證精度。</p><p><b>　　（4）夾具體 </b></p><p>　　工件的定位元件與加緊元件由夾具體連接起來，保證了定位精度和加緊的可靠性，實(shí)現(xiàn)全部功能。</p><p>

41、;<b>　?。?）使用說明 </b></p><p>　　安裝工件時，松開勾形壓板上的緊固螺母，壓板上升，自動轉(zhuǎn)過90度，此時放下零件，然后插入菱形定位銷，保證定位，然后旋下螺母，使兩個壓板聯(lián)動加緊。加工完一個凸臺后，松開壓板，拔下菱形定位銷，使工件旋過90度，再次用菱形定位銷定位，壓緊壓板，進(jìn)行另一個凸臺的加工。</p><p><b>　　（6）機(jī)構(gòu)特

42、點(diǎn) </b></p><p>　　該夾具結(jié)構(gòu)簡單，操作方便，聯(lián)動加緊精度高，定位準(zhǔn)確，加緊可靠。同時采用銷定位，旋轉(zhuǎn)定位準(zhǔn)確，精度高。 </p><p>　　夾具結(jié)構(gòu)緊湊，同時能夠和機(jī)床緊湊連接，連接方便。</p><p><b>　　七、設(shè)計小結(jié)</b></p><p>　　經(jīng)過了為時幾周的課程設(shè)計，我對一

43、個零件從毛坯、工藝、工序到夾具的設(shè)計，經(jīng)歷了一個零件的設(shè)計的全部過程，從中學(xué)習(xí)了毛坯設(shè)計，工藝、工序設(shè)計的相關(guān)知識，實(shí)踐了夾具的設(shè)計，使學(xué)到的理論知識得到了應(yīng)用，體會到了一個機(jī)械設(shè)計師的工作過程，同時隱約體會到了一些將來參加工作的感覺。</p><p><b>　　參考文獻(xiàn)：</b></p><p>　　趙家齊，機(jī)械制造工藝學(xué)課程設(shè)計指導(dǎo)書第2版。機(jī)械工業(yè)出版社，20

44、00.10</p><p>　　黃如林、汪群，金屬加工工藝及工裝設(shè)計?；瘜W(xué)工業(yè)出版社，2006.3</p><p>　　崇凱，機(jī)械制造技術(shù)基礎(chǔ)課程設(shè)計指南。化學(xué)工業(yè)出版社，2006.12</p><p>　　呂明，機(jī)械制造技術(shù)基礎(chǔ)第2版。武漢理工大學(xué)出版社，2010.8</p><p>　　李旦，機(jī)械加工工藝手冊第2版第一卷。機(jī)械工業(yè)出版社，