【導(dǎo)讀】壓縮機(jī)是一種壓縮氣體提高氣體壓力或輸送氣體的機(jī)器，應(yīng)用極為廣泛。冶金業(yè)、機(jī)械制造業(yè)、土木工程、石油化學(xué)工業(yè)、制冷與氣體分離工程以及國防工業(yè)中，壓縮機(jī)是必不可少的關(guān)鍵設(shè)備之一。此外，醫(yī)療、紡織、食品、農(nóng)業(yè)、交通等部門的需求。壓縮機(jī)因其用途廣泛被稱為通用機(jī)械?？丶庸ぶ行膶ο渖w進(jìn)行銑削，孔加工。蓋的加工過程，刀具選用，刀具轉(zhuǎn)速的確定以及切削進(jìn)給的確定。在設(shè)計(jì)中主要用CAD以。及Mastercam來體現(xiàn)了壓縮機(jī)箱蓋的三維造型以及加工過程。生成程序來減少實(shí)際生產(chǎn)過程的工藝設(shè)計(jì)時(shí)間。

　　

【正文】 n process to reduce design time! Keywords: Compressor Cover NC Technology 共 22 頁 第 3 頁 目 錄 第一章 緒論?????????????????????????? 4 壓縮機(jī)箱蓋生產(chǎn)的相關(guān)分析?????????????????? 4 零件實(shí)物效果圖 ?????????????????????? 5 第二章壓縮機(jī)箱蓋工藝分析 ??????????????????? 5 零件的結(jié)構(gòu)工藝性分析 ??????????????????? 5 工序劃分 ???????????????????????? 6 工序順序的安排 ??????????????????? ? 6 零件材料的選擇 ????????????????????? 7 編寫工藝文件 ?????????????????????? 7 第三章 數(shù)控加工工序的確定 ??????????????????? 8 數(shù)控加工內(nèi)容的選擇 ????????????????????? 9 分析定位確定夾緊方案???????????????????? 9 工件定位分析及一面?zhèn)z銷定位簡述 ????????????? 8 夾具的選用 ???????????????? ??????? 9 第四章 壓縮機(jī)箱蓋的 CAD 建模 ??????????????????? 9 第五章 壓縮機(jī)箱蓋的 CAM建模 ?????????????????? 11 致謝?????????????????????????????? 20 參考文獻(xiàn)???????????????????????????? 21 附錄 ???????????????????????????? 22 共 22 頁 第 4 頁 第一章 緒論 壓縮機(jī)箱蓋生產(chǎn)的相關(guān)分析 (1)壓縮機(jī)的相關(guān)介紹 : 壓縮機(jī) （圖 1） 是 以流水線方式生產(chǎn)的。在機(jī)械加工車間 ( 包括鑄造 ) 制造出缸體、活塞 ( 轉(zhuǎn)軸 ) 、閥片、連桿、曲軸、端蓋等零部件；在電機(jī)車間組裝出轉(zhuǎn)子、定子；在沖壓車間制造出殼體等。然后在總裝車間進(jìn)行裝配、焊接、清洗烘干，最后經(jīng)檢驗(yàn)合格包裝出廠。 壓縮機(jī)是制冷系統(tǒng)的心臟，它從吸氣管吸入低溫低壓的制冷劑氣體，通過電機(jī)運(yùn)轉(zhuǎn)帶動(dòng)活塞對其進(jìn)行壓縮后，向排氣管排出高溫高壓的制冷劑氣體，為制冷循環(huán)提供動(dòng)力，從而實(shí)現(xiàn)壓縮 → 冷凝 → 膨脹 → 蒸發(fā) ( 吸熱 ) 的制冷循環(huán)。 圖 1 壓縮機(jī) （ 2）壓縮機(jī)箱蓋生產(chǎn)方式： 從經(jīng)濟(jì)生產(chǎn)陳本來 看，該壓縮機(jī)箱蓋的生產(chǎn)適合批量生產(chǎn)。 批量是指企業(yè)(或車間 )在一定時(shí)期內(nèi)，一次出產(chǎn)的、在質(zhì)量、結(jié)構(gòu)和制造方法上完全相同產(chǎn)品 (或零部件 )的數(shù)量。具有多品種加工能力，成批輪番加工制造產(chǎn)品的生產(chǎn)類型，其批量大小不一，一般同時(shí)采用專用設(shè)備及通用設(shè)備進(jìn)行生產(chǎn)，按每種產(chǎn)品每次投入生產(chǎn)的數(shù)量，分為大批量生產(chǎn)、中批量生產(chǎn)和小批量生產(chǎn)三種。 企業(yè)生產(chǎn)幾種產(chǎn)品，但不是同時(shí)生產(chǎn)這幾種產(chǎn)品，而是一次一種分批次批量生產(chǎn)的一種企業(yè)生產(chǎn)組織方式 。 一種生產(chǎn)方法，指不考慮實(shí)際的需求，而大批量的生產(chǎn)，導(dǎo)致半產(chǎn)品堆積在下一個(gè)生產(chǎn)工序，造成大量庫存 （包括在制品與成品）。 正確選擇批量大小和合理確定批量的間隔生產(chǎn)期，對提高批量生產(chǎn)的經(jīng)濟(jì) 共 22 頁 第 5 頁 效益十分重要大批量生產(chǎn)比小批量生產(chǎn)可以節(jié)約原材物料，減少機(jī)器設(shè)備和工夾具的更換時(shí)間，可以大批購進(jìn)原材料：工人能夠比較長期地從事一種作業(yè)，易于提高勞動(dòng)的熟練程度，因而勞動(dòng)生產(chǎn)率較高、經(jīng)濟(jì)效益較好。但是，批量并不是越大越好。如果批量過大，會造成生產(chǎn)周期長，原材料、半成品存儲量過多，從而要占用較多的資金和較大的生產(chǎn)面積，影響經(jīng)濟(jì)效益的提高。企業(yè)要經(jīng)濟(jì)合理地組織批量生產(chǎn)，必須根據(jù)社會需求，市場預(yù)測、產(chǎn)品成本、機(jī)器設(shè)備利用狀況等多 種因素，確定合適的批量生產(chǎn)，確定批量生產(chǎn)的方法很多，最主要、最常用的有： 最小批量法、經(jīng)濟(jì)批量法和間隔生產(chǎn)周期法三種。 （ 3）壓縮機(jī)箱蓋毛坯制造及材料的選用 該零件的結(jié)構(gòu)很復(fù)雜，形狀不規(guī)范，中間的槽有很多加強(qiáng)筋，若要通過銑削加工則很困難。若采用壓鑄地方法，不僅節(jié)省了生產(chǎn)時(shí)間，還節(jié)約了生產(chǎn)成本。而 鑄造是金屬冶煉加工的一種工藝，通常是利用金屬的重力在模具中進(jìn)行澆鑄。但 鋁壓鑄 不是靠重力完成的 ,而是施加了一定壓力。有點(diǎn)類似 注塑 。但它有一套技術(shù)含量較高的抽芯，冷卻等系統(tǒng)?？偟膩碚f ,都是通過一個(gè)集中入口將材料送 到要鑄 注 造的型腔內(nèi) ,形成零件。適合壓鑄工藝的鋁就是壓鑄鋁，通常是壓鑄鋁合金 。而鋁合金的硬度要求可能很難符合壓縮機(jī)箱蓋的使用要求，所以可在加工中對毛坯進(jìn)行硬化處理，以提高箱蓋的硬度。 零件實(shí)體效果圖 零件的實(shí)體效果圖如下圖所示。 第二章 零件圖樣工藝分析 零件的結(jié)構(gòu)工藝性分析 在制訂零件的機(jī)械加工工藝規(guī)程時(shí)，首先要對零件圖進(jìn)行分析，著重對零件進(jìn)行結(jié)構(gòu)分析和技術(shù)要求的分析。 該零件的加工必須符合以下原則： （ 1） 要保證加工零件的技術(shù)要求 ,加工出合格的產(chǎn)品。 （ 2）提高生產(chǎn)率。 共 22 頁 第 6 頁 （ 3）降低生產(chǎn)成本。 工序的劃分 工序順序的安排 無論是手工編程還是自動(dòng)編程，在編程前都要對零件進(jìn)行工藝分析擬定加工法案，選擇合理的刀具，確定切削用量，在編程中對一些工藝問題（如：對刀點(diǎn)，加工路線等）也需做一些處理，因此編制的工藝分析是一項(xiàng)十分重要的工作 。 加工工藝的安排應(yīng)遵循以下原則： 先粗后精、 先面后孔、 先近后遠(yuǎn)、內(nèi)外交叉、基面先行。劃分加工工序應(yīng)遵循保持精度原則和提高生產(chǎn)效率原則。 壓縮機(jī)箱蓋的制造也必須遵循以上原則，所以工序的安排是先準(zhǔn)備壓鑄好的毛坯，盡可能選擇適當(dāng)大的面 銑刀銑面，以避免有接刀痕，然后加工孔 . 零件材料的選擇 該零件是壓縮機(jī)內(nèi)部零件，所以硬度要求比較高，選用硬度比較高的材料，零件毛坯采用壓鑄的方法制造，所以選用 A380 鋁合金材料。 共 22 頁 第 7 頁 該材料 壓鑄件好，但是展伸性減少。機(jī)械加工性極佳，在鑄造狀態(tài)之表面加工效果非常好。鋁合金是純鋁加入一些合金元素制成的，如鋁 — 錳合金、鋁— 銅合金、鋁 — 銅 — 鎂系硬鋁合金、鋁 — 鋅 — 鎂 — 銅系超硬鋁合金。鋁合金 有質(zhì)輕的特點(diǎn)，機(jī)械性能 比純鋁高 。 而且鋁合金材料 成本低，而且使用一種加工工藝可以大量生產(chǎn)同樣的零部件，這也是他的特點(diǎn)之一。鋁 合金容易加工和具有高度的散熱性。 現(xiàn)在很多壓縮機(jī)用于冰箱等，需要很高的散熱。 編寫工藝文件 （ 1） 零件的工藝文件編制： 毛坯（壓鑄件） —— 粗銑 —— 硬化處理 —— 精銑 —— 數(shù)控加工孔 —— 檢驗(yàn)—— 入庫 （ 2）零件的數(shù)控加工工藝方案確定 具體數(shù)控加工工步主要分為：銑平面、鉆孔、等 （ 3）刀具的選用 與普通機(jī)床加工方法相比，數(shù)控加工對刀具提出了更高的要求，不僅需要?jiǎng)傂院?、精度高，而且要求尺寸穩(wěn)定，耐用度高，斷屑和排屑性能好；同時(shí)要求安裝調(diào)整方便，這樣來滿足數(shù)控機(jī)床高效率的要求。數(shù)控機(jī)床上所選用的刀具常 采用適應(yīng)高速切削的刀具材料（如高速鋼、超細(xì)粒度硬質(zhì)合金）并使用可轉(zhuǎn)位刀片 。 （ 4）切削用量的確定 主軸轉(zhuǎn)速 n（單位 r/min） n=vc*1000/(π *Dc) 注： vc為切削速度 π為圓周率 Dc為刀具直徑 (mm) 進(jìn)給速度 Vf(單位 mm/min) Vf=n*z*fz 注： n為軸速（單位 r/min） z 為刀具齒數(shù) fz為進(jìn)給率 (單位 mm/齒，此值由刀具供貨商提供 ) 工件名稱 壓縮機(jī)箱蓋 圖號 CZQG0100 零件號 CZQG010021GY 共 22 頁 第 8 頁 序號 刀具外形 加工內(nèi)容 材料 A38 鋁合金 刀號 直徑 刃長 F(mm/min) S(r/min) H 刀名 1 銑面減少回刀，減少接刀痕 T01 Φ80 5 500 1200 H1 面銑刀 2 給 孔 定心，為鉆孔做準(zhǔn)備 T02 Φ 5 8 200 1500 H2 定心鉆 3 鉆二十個(gè)孔 T03 Φ11 30 600 1000 H3 麻花鉆 4 鉸孔，將二十個(gè)小孔鉸至孔的尺寸 T04 Φ 12 30 300 300 H4 鉸刀 5 鉆工件上的四個(gè)孔 T05 Φ14 30 600 1000 H5 麻花鉆 6 鉸孔，將中間的四個(gè)小孔鉸至孔的尺寸 T06 Φ15 30 300 300 H6 鉸刀 第三章 數(shù)控加工工序的確定 數(shù)控加工內(nèi)容的選擇 共 22 頁 第 9 頁 對于一個(gè)零件來說，并非全部加工工藝過程都適合在數(shù)控機(jī)床上完成，而往往只是一部分適合數(shù)控加工。這就需要對零件圖樣進(jìn)行仔細(xì)的分析，選擇那些最適合、最需要進(jìn)行數(shù)控加工的內(nèi)容和工序?？紤]選擇內(nèi)容時(shí)，應(yīng)結(jié)合企業(yè)設(shè)備的實(shí)際，立足于解決難題，攻克關(guān)鍵問題和提高生產(chǎn)率，充分發(fā)揮數(shù)控加工的優(yōu)勢。 根據(jù)該加工零件的外形來看，該箱蓋的很明顯是批量生產(chǎn)，從她的工作內(nèi)容，材料的選用分析來看，毛坯宜用壓鑄件 。在保證產(chǎn)品的質(zhì)量前提下，要提高生產(chǎn)率，降低生產(chǎn)成本，必定要設(shè)計(jì)與之相適應(yīng)的夾具體。 確定定位夾緊方案 工件定位分析及一面兩銷定位簡述 工件定位的實(shí)質(zhì)就是使工件在夾具中占據(jù)確定的位置，因此工件的定位問題可轉(zhuǎn)化為在空間直角坐標(biāo)系中決定剛體坐標(biāo)位置的問題來討論。在空間直角坐標(biāo)系中，剛體具有六個(gè)自由度，即沿 X、 Y、 Z軸移動(dòng)的三個(gè)自由度和繞此三軸旋轉(zhuǎn)的三個(gè)自由度。用六個(gè)合理分布的支承點(diǎn)限制工件的六個(gè)自由度，使工件在夾具中占據(jù)正確的位置 。 該工件可用一個(gè)面限制一個(gè)移動(dòng)兩個(gè)轉(zhuǎn)動(dòng)，在另一個(gè)面中選用倆個(gè)點(diǎn)限 制一個(gè)移動(dòng)和一個(gè)轉(zhuǎn)動(dòng)，在坐標(biāo)系最后一個(gè)面選取一個(gè)點(diǎn)，可限制一個(gè)移動(dòng)。 在機(jī)械制造中通常選用的是一面兩銷定位，即一個(gè)大平面，一個(gè)菱形銷和一個(gè)圓柱銷。銷如此選用是因?yàn)?如果使用 1個(gè)圓柱銷 1 個(gè)削邊銷，削邊銷的兩側(cè)被削去一部分安裝時(shí)就有了更大裝夾空間，易于裝夾 。也可防止過定位的問題。 夾具的選用 依據(jù)加工內(nèi)容，該工件表面孔較多，且精度不是很高。若直接選用臺虎鉗，因?yàn)橹虚g部分槽比較大，容易夾傷工件，其次考慮到是批量生產(chǎn)。所以采用一面?zhèn)z銷定位，倆銷采用菱形銷和圓柱銷，以防止過定位造成工件裝卸困難 ） “ 一面雙孔 ” 可 作為零件從粗加工到精加工全部工序的定位基準(zhǔn)，使零件整個(gè)工藝過程基準(zhǔn)統(tǒng)一，從而減少由基準(zhǔn)轉(zhuǎn)換帶來的累積誤差，有利于保證零件加工精度。 夾具圖如下： 共 22 頁 第 10 頁 第四章 零件的 CAD 建模 該零件在數(shù)控加工前半成品為箱體類零件，根據(jù)“建模制造化，建模積木化”的思想。基本實(shí)體建模就是采用拉伸的方式構(gòu)造箱體，然后再根據(jù)數(shù)控加工進(jìn)行銑削，然后再進(jìn)行孔的構(gòu)建，具體建模過程如下： 建模具體步驟過程如下： 1． 取俯視圖，畫 300X250 的矩形，導(dǎo) C25 的角，再畫出突出的部分，得到圖形，用實(shí)體， 擠出，串聯(lián)，建立主體，向上拉升 50。（如圖一） 2． 選用俯視圖，作圖深度改為 50，繪圖，運(yùn)用轉(zhuǎn)換，鏡射，串聯(lián)，選 X軸，復(fù)制選一次，執(zhí)行，再選用轉(zhuǎn)換，鏡射，串聯(lián)選 Y 軸，復(fù)制選倆次，執(zhí)行?？傻盟膫€(gè)圖。再選用實(shí)體，擠出，串聯(lián)，選取圖，切割主體，深度改為 45 ，方向向下。 (如圖二 ) 3．選用俯視圖，作圖深度為 50， 以 Y 軸為分界線作出一半的圖，然后選用，轉(zhuǎn)換，鏡射，串聯(lián)，選 Y 軸，可得圖形，再次選用實(shí)體，擠出，串聯(lián)，切割主體，深度 43，方向向下。（如圖三） 4．選 用前視圖，繪出中心線，畫直徑為 15的圓，回復(fù)三維，實(shí)體 ，擠出，選擇圓，執(zhí)行，切割主體，完全貫穿。（如圖四） 5．選用俯視圖，以 Y 軸為分界線，畫 10 個(gè)圓，再用轉(zhuǎn)換，鏡射，串聯(lián)，選 Y 軸，復(fù)制，執(zhí)行，再畫加油孔的圓，然后選用實(shí)體，擠出，選所有的圓，注意方向向下，切割主體，深度為 45。（如圖五） 6．選 用俯視圖，以 Y軸為分界線，作出一半的圖，再用轉(zhuǎn)換，鏡射，串聯(lián)，執(zhí)行，選取 Y 軸，執(zhí)