壓縮機(jī)箱蓋數(shù)控加工工藝的設(shè)計說明

1、 摘 要壓縮機(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。在采礦業(yè)、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與國防工業(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)、交通等部門的需求也與日俱增。壓縮機(jī)因其用途廣泛被稱為通用機(jī)械。本論文主要是壓縮機(jī)箱蓋的加工工藝與制造，主要涉與箱蓋毛坯的選用，以與使用數(shù)控加工中心對箱蓋進(jìn)行銑削，孔加工。其中還包括箱蓋的材料選用，箱蓋的工藝過程，箱蓋的加工過程，刀具選用，刀具轉(zhuǎn)速的確定以與切削進(jìn)給的確定。在設(shè)計中主要用CAD以與Mastercam來體現(xiàn)了壓縮機(jī)箱蓋的三維造型以與加工過程。并且通過Masterc

2、am的自動生成程序來減少實際生產(chǎn)過程的工藝設(shè)計時間。關(guān)鍵詞：壓縮機(jī)箱蓋 數(shù)控加工 工藝設(shè)計ABSTRACTCompressor is a compressed gas to improve gas pressure or gas transportation machines, are widely. In the mining industry, metallurgy industry, machinery manufacturing, civil engineering, petrochemical industry, refrigeration and air separation en

3、gineering and defense industry, the compressor is one of the key equipment necessary. In addition, medical, textile, food, agriculture, transportation and other sectors of the growing demand. Compressor because of its wide range of uses is known as general machinery.Cover of this thesis is the compr

4、essor processing technology and manufacturing, mainly related to the selection of the lid blank, and the use of CNC machining centers lid for milling and hole processing. It also includes the lid material selection, process the lid, the lid of the machining process, tool selection. Mainly used in th

5、e design of CAD and Mastercam to reflect three-dimensional modeling and the compressor of the lid during processing! Mastercam automatically generated through the program to the actual production process to reduce design time!Keywords: Compressor Cover NCTechnology目 錄第一章 緒論 41.1壓縮機(jī)箱蓋生產(chǎn)的相關(guān)分析 41.2零件實物

6、效果圖 5第二章壓縮機(jī)箱蓋工藝分析 52.1 零件的結(jié)構(gòu)工藝性分析 52.2 工序劃分 62.2.1工序順序的安排 62.2.2零件材料的選擇 72.2.3編寫工藝文件 7第三章 數(shù)控加工工序的確定 83.1 數(shù)控加工容的選擇 93.2 分析定位確定夾緊方案 93.2.1工件定位分析與一面?zhèn)z銷定位簡述 83.2.2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 20參考文獻(xiàn) 21附錄 22第1章 緒論1.1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 )

7、、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)提供動力，從而實現(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)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)在一定時期，一次出產(chǎn)的、在質(zhì)量、結(jié)構(gòu)和制造方法上完全一樣產(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

8、量大小不一，一般同時采用專用設(shè)備與通用設(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)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)，易于提高勞動的熟練程度，因而勞動生產(chǎn)率較高、經(jīng)濟(jì)效益較好。但是，

9、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)箱蓋毛坯制造與材料的選用該零件的結(jié)構(gòu)很復(fù)雜，形狀不規(guī)，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

10、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)。總的來說,都是通過一個集中入口將材料送到要鑄"注"造的型腔,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。1.2 零件實體效果圖零件的實體效果圖如下圖所示。第二章 零件圖樣工藝分析2.1 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，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：

11、（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。（3）降低生產(chǎn)成本。2.2工序的劃分2.2.1工序順序的安排無論是手工編程還是自動編程，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)、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.2.2.

12、2零件材料的選擇該零件是壓縮機(jī)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。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?，F(xiàn)在很多壓縮機(jī)用于冰箱等，需要很高的散熱。2.2.3 編寫工藝文件（1） 零件的工藝文件 毛坯（壓鑄件）粗銑硬化處理精銑數(shù)控加

13、工孔檢驗入庫 （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，不僅需要剛性好、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/(*Dc)注：vc為切削速度為圓周率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

14、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CZQG-01-00零件號CZQG-01-00-21GY序號刀具外形加工容材料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T018055001200H1面銑刀2給孔定心，為鉆孔做準(zhǔn)備T02582001500H2定心鉆3鉆二十個孔T0311306001000H3麻花鉆4鉸孔，將二十個小孔鉸至孔的尺寸T041230300300H4鉸刀5鉆工件上的四個孔T0514306001000H5麻花鉆6鉸孔，將中間的四個小孔鉸至孔的尺寸T061530300300H6鉸刀第三章 數(shù)控加工工

15、序的確定3.1數(shù)控加工容的選擇對于一個零件來說，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)控加工的容和工序?？紤]選擇容時，應(yīng)結(jié)合企業(yè)設(shè)備的實際，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)計與之相適應(yīng)的夾具體。3.2確定定位夾緊方案3.2.1工件定位分析與一面兩銷定位簡述工件定位的實質(zhì)就是使工件在夾具中占據(jù)確定的位置，因

16、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，剛體具有六個自由度，即沿X、Y、Z軸移動的三個自由度和繞此三軸旋轉(zhuǎn)的三個自由度。用六個合理分布的支承點(diǎn)限制工件的六個自由度，使工件在夾具中占據(jù)正確的位置。該工件可用一個面限制一個移動兩個轉(zhuǎn)動，在另一個面中選用倆個點(diǎn)限制一個移動和一個轉(zhuǎn)動，在坐標(biāo)系最后一個面選取一個點(diǎn)，可限制一個移動。在機(jī)械制造常選用的是一面兩銷定位，即一個大平面，一個菱形銷和一個圓柱銷。銷如此選用是因為如果使用1個圓柱銷1個削邊銷，削邊銷的兩側(cè)被削去一部分安裝時就有了更大裝夾空間，易于裝夾。也可防止過定位的問題。3.2.2夾具的選用依據(jù)

17、加工容，該工件表面孔較多，且精度不是很高。若直接選用臺虎鉗，因為中間部分槽比較大，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：夾具與工件配合圖夾具第四章 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：圖七圖八建模具體步驟過程

18、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€圖。再選用實體，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，實體，擠出，

19、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)行，得圖，再選用實體，擠出，串聯(lián)，切割主體，深度為46，方向向下。（如圖六）7選用前視圖，畫加強(qiáng)筋，畫好后，采用轉(zhuǎn)換，平移，串聯(lián)，執(zhí)行，直角坐標(biāo)，輸入Y45，移動，次數(shù)為1，再用轉(zhuǎn)換，旋轉(zhuǎn)，串聯(lián)，執(zhí)行，原點(diǎn)，復(fù)制，次數(shù)為3，角度為90。執(zhí)行，在倆頭的加強(qiáng)筋，用轉(zhuǎn)換，平移，串聯(lián)，移動，次數(shù)為1，

20、分別移動，的四個加強(qiáng)筋！其余四個用同樣的方法的到，最后用實體，擠出，串聯(lián)，建立主體，倆邊同時延伸2.5,得到加強(qiáng)筋實體，再用布林運(yùn)算，將倆實體結(jié)合。（如圖七）8實體，倒圓角，將實體，面關(guān)了，選取邊界，倒R2的角。（如圖八）第五章 零件的CAM編程本零件采用自動編程,主要加工步驟如下：任何工件的數(shù)控加工工藝方案的制定須根據(jù)生產(chǎn)的批量，生產(chǎn)的設(shè)備，考慮到零件的裝夾，按數(shù)控加工工藝原則綜合擬定，本項目的數(shù)控加工只須分倆部分，第一部分是銑面，然后鉆孔，擴(kuò)孔即可。1建立邊界盒1刀具路徑，工作設(shè)定，選取邊界盒，X、Y、Z方向均預(yù)留5mm的余量，確定后回主功能。2銑面點(diǎn)刀具路徑，面銑，串聯(lián)，選取邊界，執(zhí)行，

21、選取直徑為80的面銑刀具，給出合理的面銑加工參數(shù)后確定，實體驗證圖如圖二。刀具參數(shù)設(shè)定面銑加工參數(shù)的設(shè)定3點(diǎn)鉆鉸孔：刀具路徑，操作管理，點(diǎn)擊全選和實體切削驗證，參數(shù)設(shè)定，選取單選框檔案，調(diào)出毛坯檔案后回主功能, 點(diǎn)刀具路徑,鉆孔，手動，選取孔的邊界，抓點(diǎn)方式為圓心點(diǎn)，執(zhí)行，選擇直徑為10的圓鼻刀，選擇合理的鉆孔參數(shù)確定即可，實體驗證圖如圖三。鉆空參數(shù)設(shè)定置刀具下刀相關(guān)參數(shù)設(shè)定4鉆鉸孔：點(diǎn)刀具路徑,鉆孔，手動，選取孔的邊界，抓點(diǎn)方式為圓心點(diǎn)，執(zhí)行，選擇直徑為12的圓鼻刀，選擇合理的鉆孔參數(shù)確定即可，實體驗證圖如圖四。鉆空參數(shù)設(shè)定置刀具相關(guān)參數(shù)設(shè)定生成加工報表自動生成NC程序：%O0000(PRO

22、GRAM NAME - 壓縮機(jī)箱蓋)(DATE=DD-MM-YY - 25-08-09 TIME=HH:MM - 12:45)N100G21N102G0G17G40G49G80G90(TOOL - 1 DIA. OFF. - 1 LEN. - 1 DIA. - 80.)NN294X-61.489Y-59.87N296X-89.334Y-23.412N298Y23.412N300X-61.489Y59.87N302G80N304M5N306G91G28Z0.N308G28X0.Y0.A0.N310M01( 5. SPOT DRILL TOOL - 4 DIA. OFF. - 4 LEN. - 4 DIA. - 5.)N312T4M6N314G0G90G54X-88.998Y66.031A0.S1145M3N316G43H4Z100.N318G98G81Z3.R10.F57.3N320Y-66.031N322X88.998N324Y66.031- 6 DIA. - 15.)N360T6M6N362G0G90G54X-88.998Y66.031A0.S1527M3N364G43H6Z100.N366G98G81Z-6.R10.F488.6N368Y-66.031N370X88.99