机械专业本科毕业设计2F10型压缩机机体工艺规程及工装设计Word格式文档下载.docx

1、 _年_月_日学院意见同意立题（）不同意立题（） 教学院长签名：注：1、此表一式三份，学院、教研室、学生档案各一份。2、课题来源是指：1.科研，2.社会生产实际，3. 其他。3、课题类别是指：1.毕业论文，2.毕业设计。4、教研室意见：在组织专业指导委员会审核后，就该课题的工作量大小，难易程度及是否符合专业培养目标和要求等内容提出具体的意见和建议。5、学院可根据专业特点，可对该表格进行适当的修改。南 通 大 学毕业设计（论文）任务书题目 2F10型压缩机机体工艺规程及工装设计 学 生 姓 名 学 院 机械工程学院 专 业 机械工程及自动化 班 级 课题的内容和要求（研究内容、研究目标和解决的关

2、键问题）研究内容：根据小批量生产和成批生产两种生产类型，分析其机体的工艺特点，制定2F10型压缩机机体的工艺规程，完成工艺过程卡和加工工序卡的设计，并进行相关的工装设计。要求能综合运用所学的机械制造基础理论、知识，合理选择机床、刀具、量具、切削用量等。研究目标：制定两种生产类型下的工艺规程解决的关键问题：关键工序及其工装设计课题的研究方法和技术路线研究方法：用经验法和比较法制定工艺规程技术路线：基础条件1. 电脑及相关软件；2. 2F10型压缩机机体的零件图。参 考 文 献1机械设计基础 陈立德 主编 高等教育出版社2000年8月第一版2.机械设计课程设计陈立德主编 高等教育出版社2000年8

3、月第一版3.机械设计与制造工艺简明手册 许毓潮 主编 中国电力出版社4.互换性与测量技术基础 陈于萍 主编 机械工业出版社5.金属工艺学 顶德全6.机械制造工程 郧建国本课题必须完成的任务：1. 开题报告和调研报告2. 工艺过程卡和加工工序卡3. 相关工装的结构设计。4. 英文资料翻译；5. 毕业设计说明书。成 果 形 式工艺规程、图纸、CAD及毕业设计说明书等。进 度 计 划起讫日期工作内容备 注03.1003.23布置课题、借阅、搜集资料、调研等各项准备工作，开题报告，英文资料的翻译。03.2404.06方案分析、论证。相关材料的准备。04.0704.27完成成批量生产的工艺过程卡。04.

4、2805.18完成成批生产的加工工序卡设计。05.1906.08相关工装的结构设计。部件图、零件图绘制。06.0906.20撰写毕业设计说明书。准备答辩。教研室审核意 见教研室主任签名： _年_月_日 教学院长签名： 南通大学本科生毕业设计（论文）开题报告学生姓名学 号专业机械工程及自动化阅读文献情 况国内文献 15开题日期2009年3月7日国外文献 5开题地点一 文献综述与调研报告：（阐述课题研究的现状及发展趋势，本课题研究的意义和价值、参考文献）本课题研究的现状及发展趋势： 机械加工生产线方面：一、机械加工生产线的发展状况在汽车、拖拉机、内燃机和压缩机等许多工业生产领域, 组合机床生产线仍

5、是大批量机械产品实现高效、高质量和经济性生产加工的关键装备, 也是不可替代的主要加工设备。现针对组合机床生产线来说明一下国内机械加工生产线的发展情况。现代组合机床生产线作为机电一体化产品, 它是控制、驱动、测量、监控、刀具和机械组件等技术的综合反映。我国传统的组合机床自动线主要采用机、电、气、液压控制, 近年来随着数控技术、电子技术、计算机技术等的发展, 组合机床的机械结构和控制系统也发生了翻天覆地的变化。1.节拍时间进一步缩短。早期的生产线要实现短的节拍, 往往要采用并列的双工位或设置双线的办法。现在主要是通过缩短基本时间和辅助时间来实现的。缩短基本时间的主要途径是采用新的刀具材料和新颖刀具

6、, 以通过提高切削速度和进给速度来缩短基本时间。缩短辅助时间主要是缩短包括工件输送、加工模块快速引进以及加工模块由快进转换为工进后至刀具切入工件所花的时间。目前, 随行夹具高速输送装置常用的有电液比例阀控制的或摆线驱动的输送装置。2.柔性化进展迅速。数控组合机床的出现, 不仅完全改变了过去那种由继电器电路组成的组合机床的控制系统, 而且也使组合机床机械结构乃至通用部件标准发生了或正在发生着巨大的变化。传统意义上的组合机床刚性自动线和生产线, 也具有了一定的柔性。由数控加工模块组成的柔性组合机床和柔性自动线, 可通过应用和改变数控程序来实现自动换刀、自动更换多轴箱和改变加工行程、工作循环、切削参

7、数以及加工位置等, 以适应变型品种的加工。单坐标加工模块由数控滑台和主轴部件（ 或多轴箱, 包括可换多轴箱） 组成。双坐标加工模块由数控十字滑台和主轴部件组成, 例如数控双坐标铣削模块。多轴加工模块是又一种重要模块, 主要用于加工箱体和盘类工件的柔性组合机床和柔性自动线。这类模块有多种不同的结构形式, 但基本上可分为自动换箱式多轴加工模块、转塔式多轴加工模块和回转工作台式多轴加工模块。自动换箱式模块由于可在专门设置的多轴箱库中储存较多的多轴箱, 故可用来加工较多不同品种的工件。而转塔式和回转工作台式多轴加工模块, 由于在转塔头和回转工作台上允许装的多轴箱数量有限, 所以这种加工模块只能实现有限

8、品种的加工。除上述各种CNC加工模块外, 机器人和伺服驱动的夹具也是柔性组合机床和柔性自动线的重要部件。特别在柔性自动线上,目前已较普遍地采用龙门式空架机器人进行工件的自动上下料, 用于工件的转位或翻转。为搬运不同的工件库, 可在自动线旁设置手爪，以实现手爪的自动更换。夹具配备伺服驱动装置, 以适应工件族内不同工件的自动夹紧。3.加工精度日益提高。为了满足用户对工件加工精度的高要求,除了进一步提高主轴部件、镗杆、夹具（ 包括镗模） 的精度, 采用新的专用刀具, 优化切削工艺过程, 采用刀具尺寸测量控制系统和控制机床及工件的热变形等一系列措施外, 目前, 空心工具锥柄（HSK）和过程统计质量控制

9、（SPC ） 的应用已成为自动线提高和监控加工精度的新的重要技术手段。空心工具锥柄是一种采用径向（ 锥面） 和轴向（ 端面） 双向定位的新颖工具, 其优点是具有较高的抗弯刚度、扭转刚度和很高的重复精度。 是基于工序能力的用于监控工, 在自动线上这种质量保证系统愈来件加工质量的一种方法。目前愈多地被用来对整个生产过程中的加工质量进行连续监控。4.可靠性和利用率不断改善和提高。为提高加工过程的可靠性、利用率和工件的加工质量, 采用过程监控, 对其各组成设备的功能、加工过程和工件加工质量进行监控, 以便快速识别故障、快速进行, 使操作人员和维修人员能及时地进故障诊断和早期预报加工偏差行干预, 以缩短

10、设备调试周期、减少设备停机时间和避免加工质量偏差。故障诊断技术中的基于知识的故障诊断技术, 可对自动线运行（ 而不是局限于诊断最常出现的故障） ,中产生的所有故障进行诊断确定故障部位及其原因, 这为迅速排除故障赢得了时间, 从而显著地缩短自动线的调试时间和停机时间。当前, 自动线的控制技术已由集中控制方式转向分散控制方, 采用分散控制系统要比式。根据对这种新的控制模式的研究表明采用集中控制系统可节省费用。这主要是由于分散控制系统可减少电缆敷设费用（ 采用总线系统） 、减少电气保养维修费（ 由于提高了透明度） 、省去控制柜台架（ 分散控制系统的控制柜直接设置在自动线的加工工位上） 和无需设置集中

11、冷却装置等。此外, 这种分散控制, 有利于加快自动线的投入运行, 并由于一系统由于总体配置简单目了然的结构配置, 在产生故障时很容易确定故障的部位。最后, 分散控制系统的模块化和标准化也有利于降低成本和提高透明度。二、机械加工生产线的发展趋势随着市场竞争的加剧和对产品需求的提高, 高精度、高生产率、柔性化、多品种、短周期、数控组合机床及其自动线正在冲击着传统的组合机床生产线, 因此, 组合机床生产线的发展思路必须是以提高组合机床加工精度、组合机床柔性、组合机床工作可靠性和组合机床技术的成套性为主攻方向。机床装备的高速和超高速加工技术的关键是提高机床的主轴转速和进给速度。复合、多功能、多轴化控制

12、的前景亦被看好。在零部件一体化程度不断提高、数量减少的同时, 加工的形状却日益复杂。多轴化控制的机床装备适合加工形状复杂的工件。另外, 产品周, 满足各种期的缩短也要求加工机床能够随时调整和适应新的变化各样产品的加工需求然而更关键的是现代通信技术在机床装备中的应用, 信息通信技术的引进使得现代机床的自动化程度进一步提高, 操作者可以通过网络或手机对机床的程序进行远程修改, 对运转状况进行监控并积累有关数据; 通过网络对远程的设备进行维修和检查、提供售后服务等。在这些方面我国就先进国家还有相当大, 因此我国组合机床生产线高速度、高精度、柔性化、模块化、的差距可调可变、任意加工性以及通信技术的应用

13、将是今后的发展方向。从以上论述可以看出我国目前的机械加工生产线在节拍时间、性化进展、加工精度、综合自动化程度、可靠性和利用率等方面都了长足的进步和发展。控制技术也由集中控制方式转向分散控制式。未来将向高速、高精、柔性及数字方向发展。组合机床方面：一、组合机床的发展状况 组合机床是以通用部件为基础，配以按工件特定形状和加工工艺设计的专用部件和夹具，组成的半自动或自动专用机床。 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式，生产效率比通用机床高几倍至几十倍。由于通用部件已经标准化和系列化，可根据需要 灵活配置，能缩短设计和制造周期。因此，组合机床兼有低成本和高效率的优点，在大批、

14、大量生产中得到广泛应用，并可用以组成自动生产线。 组合机床一般用于加工箱体类或特殊形状的零件。加工时，工件一般不旋转，由刀具的旋转运动和刀具与工件的相对进给运动，来实现钻孔、扩孔、锪孔、铰 孔、镗孔、铣削平面、切削内外螺纹以及加工外圆和端面等。有的组合机床采用车削头夹持工件使之旋转，由刀具作进给运动，也可实现某些回转体类零件（如飞 轮、汽车后桥半轴等）的外圆和端面加工。 二十世纪70年代以来，随着可转位刀具、密齿铣刀、镗孔尺寸自动检测和刀具自动补偿技术的发展，组合机床的加工精度也有所提高。铣削平面的平面度可达 0.05毫米1000毫米，表面粗糙度可低达2.50.63微米；镗孔精度可达IT76级

15、，孔距精度可达O.03O.02微米。 专用机床是随着汽车工业的兴起而发展起来的。在专用机床中某些部件因重复使用，逐步发展成为通用部件，因而产生了组合机床。最早的组合机床是1911年在美国制成的，用于加工汽车零件。初期，各机床制造厂都有各自的通用部件标准。为了提高不同制造厂的通用部件的互换性，便于用户使用和维修，1953年美国福特汽车公司和通用汽车公司与美国机床制造厂协商，确定了组合机床通用部件标准化的原则，即严格规定各部件间的联系尺寸，但对部件结构未作规定。 通用部件按功能可分为动力部件、支承部件、输送部件、控制部件和辅助部件五类。动力部件是为组合机床提供主运动和进给运动的部件。主要有动力箱、

16、切削头和动力滑台。支承部件是用以安装动力滑台、带有进给机构的切削头或夹具等的部件，有侧底座、中间底座支架、可调支架、立柱和立柱底座等。输送部件是用以输送工件或主轴箱至加工工位的部件，主要有分度回转工作台、环形分度回转工作台、分度鼓轮和往复移动工作台等。控制部件是用以控制机床的自动工作循环的部件，有液压站、电气柜和操纵台等。辅助部件有润滑装置、冷却装置和排屑装置等。 为了使组合机床能在中小批量生产中得到应用，往往需要应用成组技术，把结构和工艺相似的零件集中在一台组合机床上加工，以提高机床的利用率。这类机床常见的有两种，可换主轴箱式组合机床和转塔式组合机床。 近两年虽然组合机床行业产销呈现上升趋势

17、，但行业内一些企业同样存在负债经营的情况，主要原因是传统的组合机床产品不能满足用户柔性化、高精度、短周期的市场需求，同时组合机床行业一些企业存在现代化管理水平低、人才流失严重、科研成果不能迅速转化为生产力等缺陷。二、组合机床的发展趋势 目前我国组合机床装备已有较高的技术水平，但随着市场竞争的加剧和对产品需求的提高，高精度、高生产率、柔性化、多品种、短周期、数控组合机床及其自动线正在冲击着传统的组合机床行业企业，因此组合机床装备的发展思路必须是以提高组合机床加工精度、组合机床柔性、组合机床工作可靠性和组合机床技术的成套性为主攻方向。据专家分析，机床装备的高速和超高速加工技术的关键是提高机床的主轴

18、转速和进给速度。博览会上展出的加工中心，主轴转速1000020000r/min，最高进给速度可达2060m/min；复合、多功能、多轴化控制装备的前景亦被看好。在零部件一体化程度不断提高、数量减少的同时，加工的形状却日益复杂。另外，产品周期的缩短也要求加工机床能够随时调整和适应新的变化，满足各种各样产品的加工需求。 然而更关键的是现代通信技术在机床装备中的应用，信息通信技术的引进使得现代机床的自动化程度进一步提高，操作者可以通过网络或手机对机床的程序进行远程修改，对运转状况进行监控并积累有关数据；通过网络对远程的设备进行维修和检查、提供售后服务等。在这些方面我国组合机床装备还有相当大的差距，因

19、此我国组合机床技术装备高速度、高精度、柔性化、模块化、可调可变、任意加工性以及通信技术的应用将是今后的发展方向组合机床未来的发展更多的采用调速电动机和滚珠丝杠等传动，以简化结构、缩短生产节拍；采用数字控制系统和主轴箱、夹具自动更换系统，以提高工艺可调性；以及纳入柔性制造系统，以适应目前市场产品多品种生产的需要。 组合机床未来的发展将更多的采用调速电动机和滚珠丝杠等传动，以简化结构、缩短生产节拍；以及纳入柔性制造系统等。组合机床和组合机床自动线是一种专用高效自动化技术装备， 现代组合机床和自动线作为机电一体化产品，它是控制、驱动、测量、监控、刀具和机械组件等技术的综合反映。 1 组合机床品种的发

20、展重点 根据有关统计资料，德国在19901992年期间，回转式多工位组合机床和自动线的产量约各占组合机床总数的50%左右。 应指出，回转式多工位组合机床实际上是一种特殊型式的小型自动线，适合于加工轮廓尺寸250mm的中小件。与自动线相比，在加工同一种工件的情况下，回转式多工位组合机床所占作业面积要比自动线约小2/3。 2 自动线节拍时间进一步缩短 自动线的短节拍，主要是通过缩短基本时间和辅助时间来实现的。70年代末，Honsberg公司在其加工变速箱体的自动线上就采用了电液比例阀控制的输送装置。该自动线长 18.2m，有12个加工工位，输送步距为1400mm，输送重量为7000kg，输送速度达

21、45.6m/min，一个步距的输送时间仅为2.5s。由于电液比例阀控制系统具有良好的启动和制动性能，且系统结构简单，至今，这种输送装置仍被许多自动线所采用。 3 组合机床柔性化进展迅速 十多年来，作为组合机床重要用户的汽车工业，为迎合人们个性化需求，汽车变型品种日益增多，以多品种展开竞争已成为汽车市场竞争的特点之一，这使组合机床制造业面临着变型多品种生产的挑战。为适应多品种生产，传统以加工单一品种的刚性组合机床和自动线必须提高其柔性。在70年代，数控系统的可靠性有了很大的提高，故到70年代末和80年代初，像Alfing、Hller-Hille 和Ex-cell-o等公司相继开发出数控加工模块和

22、柔性自动线（FTL），从此数控组合机床和柔性自动线逐年增多。组合机床及其自动线在保持其高生产效率的条件下，进一步提高其柔性就愈来愈具有重要意义。本课题研究的意义和价值：1.通过对空气压缩机机体工艺规程设计的训练，培养理论联系实际的设计思想，使学生系统掌握零件的加工工艺过程及工艺装备的设计步骤，同时通过课题研究回顾、总结大学四年所学。在以后工作中,能更快速地提高专业技术；2.综合性地运用几年内所学知识去分析、解决一个问题。使自己的实践动手、动笔能力得到锻炼，同时通过与本组成员的合作，提高团队合作意识及沟通能力；3.为工作时候的产品开发、改进打下基础；使学生毕业后直接适应从事制造和设计机电产品的工

23、作能力;4.握文献检索、资料查询的基本方法以及获取新知识的能力。参考文献书目：1. 机床制造技术基础课程设计指南 崇 凯 化学工业出版社2. 机械设计课程设计 陈立德 主编 高等教育出版社3. 机械设计与制造工艺简明手册 许毓潮 主编 中国电力出版社4. 机械制造工艺基础 李硕 主编 国防工业出版社5. 金属工艺学 顶德全 主编 机械工业出版社6. 机械制造工程 郧建国 主编7. 公差与配合手册 任嘉卉 主编 上海工业出版社8. 机械加工工艺手册 李 洪 主编 北京出版社9. 机械零部件手册 余梦生 主编 机械工业出版社10. 机械制造工艺学 李 云 主编 机械工业出版社11. 机械制造技术

24、华 主编12. 机械制造工程学 庞怀玉 主编13. 机床夹具设计 徐发仁 主编 重庆大学出版社14. 机械制造工艺学 赵晓芬 主编 华中理工大学出版社15. 机械制造工艺设计手册 王绍俊 主编 哈大出版社16. Peter Koeroer. Latest developments in controller Tec hn ol ogypress release（）,19 97,（6 ） 17. Jonas Berge. Fieldbus advances diagnostics. Instrumentation Tec hn ol ogy,1998,（4）18. Gerald Schickhu

25、ber&OliverM cCarthy. Distributed fieldbusa nd networking systems. Computer&control Engineering journal, 1997control （2） 19 Reza S R.Conrtol Network and the Internet. 20. PROFIBUS Online Product Guide. 40.W hetelJ .K ,I ntegrating the world widew eb andD atabase technology, AT&T Tec hn ic alj ounal,1

26、 996,21（2）:16-21二 本课题的基本内容，预计解决的难题基本内容： 根据小批量生产和成批生产两种生产类型，分析其机体的工艺特点，制定2F10型压缩机机体的工艺规程，完成工艺过程卡和加工工序卡的设计，并进行相关的工装设计。预计解决的难题：1、以保证零件的加工精度要求制订合理的加工工艺过程；2、选择正确的定位基准和夹紧方案；3、选择出合理的工艺参数；4、关键工序及其工装设计； 5、编写出设计说明书；三 课题的研究方法和技术路线 研究方法：工作路线：四 研究的工作条件和基础3. 电脑及相关软件；4. 2F10型压缩机机体的零件图。五 进度计划3.103.233.244.064.074.274.285.185.196.086.096.20指导老师 评 语 导师签名： 年 月 日教学院长签名： 毕 业 设 计（论文）题目： 2F10型压缩机机体工艺规程及工装设计 姓 名： 指导教师：专 业： 南通大学机械工程学院2009年6月摘 要 本次毕业设计的内容分为机械加工工艺规程设计和机床专用夹具设计两大部分。在制定工艺规程过程中，根据生产类型和生产条件，确定工艺的基本特征。通过对零件结构、形