1、 学号： 空调压缩机轴承车削加工工艺设计 专业名称： 材料成型及控制工程 姓 名： 指导教师： 2016 年 5 月 河南师范大学新联学院 本科毕业设计 河南师范大学新联学院本科毕业设计 1 空调压缩机轴承车削加工工艺设计 摘 要 空调压缩机是空调系统的核心部件。 随着人们对生活舒适性的要求越来越高， 各种 新式空调系统不断出现， 这也推动了空调压缩机制造技术的不断进步。 空调压缩机从目前的发展趋势来看， 结构是否紧凑、 高效节能以及微振低噪这些特点是制造空调压缩机技术一直追求的目标。压缩机是空调制冷设备的心脏、它是空调不可或缺的核心部件。通常、人们将输送气体介质并能够提高气体压力为目的的机械
2、称为压缩机。在蒸气压缩式制冷装置中、压缩机是主要部件之一。在蒸气压缩式制冷系统中压缩机的作用是 :对由蒸发器吸入的低压再由低温制冷蒸气加压，然后送到冷凝器中进行冷凝。压缩机能够为制冷系统的运行提供强大的动力，因此需要消耗大量的功。 空调压缩机功能 空调压缩机的功能是借助外力维持制冷剂在制冷系统内的循环，来自蒸发器的低压，低温的制冷剂蒸气 被压缩机吸入， 压缩制冷剂蒸气使其温度和压力升高， 将制冷剂蒸气送往冷凝器， 在热量吸收和释放的过程中， 就实现了热交换。 简单的说， 空调压缩机相当于是一个冷热源的交换工具。 本次设计涉及的压缩机是滑片式压缩机。滑片式压缩机的上部是电动机，它的下部是压缩机，
3、整个的压缩机内部差不多完全的浸在冷冻油中。由偏心轴带动压缩机里面的转子，在沿着缸壁在气缸内滚动。压缩腔完成压缩与排气的过程，旋转式压缩机主要的特征是旁边有一个气液分离器 。压缩机主要由气缸、上轴承、下轴承、滚子和划片等组成。 上轴承是压缩机的主要零部件之 一。同曲轴、下轴承、气缸相配合，形成封闭的空间，来确保压缩机的正常工作。本次设计的主要对象是对上轴承端面、丙部、内径及外圆的加工。重点是用数控车床对表面进行车削加工的加工工艺以及工艺装备的设计与分析。 本次设计所涉及的知识面有加工工艺、零件的安装、数值的计算、刀具性能、测量及CAD 制图等。此外还涉及到量具的使用。 关键词：压缩机 上轴承 车
4、削加工 河南师范大学新联学院本科毕业设计 2 Abstract Air conditioning compressor is the core component of the air conditioning system. Along with the people to the life comfortable request more and more high, various New air conditioning systems continue to emerge, which also contributed to the continuous improvement of
5、 air conditioning compressor manufacturing technology. Air conditioning compressor from the current development trend of view, the structure is compact, efficient energy saving and low noise vibration of these characteristics is the production of air-conditioning compressor technology has been the p
6、ursuit of the goal. The compressor is the heart of air conditioning and refrigeration equipment, it is an indispensable core component of air conditioning. Machines, which are commonly referred to as the machine, are commonly referred to as compressors for the purpose of delivering a gas medium and
7、for increasing the gas pressure. The compressor is one of the main components in the vapor compression refrigeration system. In vapor compression refrigeration system, the effect of the compressor is: the low pressure from the evaporator suction and then by the low temperature refrigeration vapor pr
8、essure, and then to the condenser for condensation. The compressor can provide a strong power for the operation of the refrigeration system, so it needs to consume a large amount of work. Air conditioning compressor function The function of air conditioning compressor is outside help to maintain cir
9、culation of refrigerant in a refrigeration system, from the evaporator of the low pressure, low temperature refrigerant vapor is sucked into the compressor, refrigerant vapor compression to the temperature and the pressure increased, will be sent to the condenser of refrigerant vapor, in the heat ab
10、sorbing and releasing process, and realize the heat exchange. Simply say, Air conditioning compressor is quite a cold and heat source of the exchange tool. The design of the compressor is a sliding vane compressor. The upper part of the sliding vane type compressor is an electric motor, and the lowe
11、r part of the compressor is a compressor. The eccentric shaft drives the rotor inside the compressor, along the wall in rolling cylinder. Compression chamber to complete the process of compression and exhaust, the main feature of the rotary compressor is the next to a gas-liquid separator. The compr
12、essor is mainly composed of a cylinder, an upper bearing, a lower bearing, roller and dicing etc. Bearing is one of the main components of the compressor. With the crankshaft, the lower 河南师范大学新联学院本科毕业设计 3 bearing, and the cylinder to form a closed space, to ensure the normal work of the compressor.
13、The main object of this design is to the bearing end face, the third part, the inner diameter and the outer circle processing. The key point is to use the numerical control lathe to carry on the turning processing craft as well as the craft equipment design and the analysis. The design of the knowle
14、dge involved in the processing technology, parts of the installation, numerical calculation, tool performance, measurement and CAD graphics, etc. In addition to the use of measuring tools. 河南师范大学新联学院本科毕业设计 4 前 言 . 5 1. 图纸分析及加工内容 . 6 1.1 上轴承零件图分 析： . 6 1.2 加工内容 . 6 2.选定毛坯 . 6 2.1 轴承的作用 . 6 2.2 加工前准备
15、. 7 2.3 上轴承毛坯设计 . 7 3. 拟定工艺路线 . 8 3.1 拟定工艺路线时应注意的问题 . 8 都其有良好的结构工艺性。 . 8 3.2 加工方法 . 9 3.3 工序及工步的设计 . 9 4. 工件安装及机床刀具 . 11 4.1 定位基准的选择 . 11 4.1.1 基准的选择原则 . 11 4.1.2 粗基准的选择 . 12 4.1.3 精基准的选择 . 12 4.2 工件的定位方式 . 12 4.3 刀具的选择 . 13 4.3.1 对刀具材料的基本要求 . 13 4.3.2 常用的刀具材料 . 13 4.3.3 数控加工常用刀具的种类及性能 . 14 4.3.4 刀具
16、选择依据 . 15 4.4 切削用量的选择 . 17 4.5 量具 . 18 标准量具 . 18 通用计量器具 (万用量具 ) . 18 常用量具 . 18 测量方法 . 20 5. 机床夹具 . 21 5. 1 数控车床夹具的分类 . 21 5.2 工件在数控车床上的装夹 . 21 5.2.1 常用装夹方式： . 21 5.2.2 采用找正的方法 . 21 5.2.3 薄 壁零件的装夹 . 21 结论 . 22 工序卡片 . 23 参考文献 . 26 致 谢 . 27 河南师范大学新联学院本科毕业设计 5 前 言 机械加工工艺指的是用 机械加工的方法改变毛坯的 尺寸、形状、性质和相对位置 使
17、其成为合格零件的过程，加工工艺是工人进行加工 时 的一个依据 。能够 实现产品设计保证产品的质量。是节约能源、降低消耗非常重要的手段。 在制订工艺规程的过程中、往往要对前面确定的内容进行调整，来提高经济效益。在执行工艺规程的过程中，可能会出现没有预料到的情况，比如生产条件的变化，新的技术新工艺的引进，新材料及先进设备的应用等，都要求及时对工艺规程进行修正和完善。 河南师范大学新联学院本科毕业设计 6 1.图纸分析及加工内容 1.1 上轴承零件图分析： 零件图是制订零件工艺非常重要的依据， 以便对零件图进行工艺分析， 了解零件的功用及工作性能， 分析零件的技术要求， 以便更好的掌握构造特点和工艺
18、关键。 本次设计主要分析轴承各个表面及内径的车削加工工艺，其成品结构尺寸如图 1.1 所示： 图 1.1：工序成品尺寸图 1.2 加工内容 如图 1.1 是各表面尺寸及相关尺寸要求，由图可知需加工内容有： P 面、 Q 面、 15.8内孔、凸台（ 21 凸台外圆柱面、 23 凸台外圆柱面、 26 凸台外圆柱面）、 110.26外圆 ； 该工件表面主要是由圆柱表面和平面组成。需要对工件毛坯件上的各个圆柱表面、平面进行车削加工。这样才能够得到成品。 2.选定毛坯 2.1 轴承的作用 上轴承采用滑动轴承， 与 滚动轴承 相比 同等体积的载荷能力 大， 振动和噪音 相对较 小，使用精密度要求高 ，便于
19、提高压缩机的气密性。上下轴承与气缸两端面连接形成密闭空腔，与下轴相互配合来支撑偏心轴的旋转， 其内径与偏心轴相互配合。其内径表面开有螺旋油槽，便于完全润滑 以减小摩擦。 同时，上轴承上还有排气阀、焊接孔等组件。焊接孔使 上河南师范大学新联学院本科毕业设计 7 轴承外圆与压缩机筒体焊接，采用三点焊接结构将整个机芯固定在筒体内，以保证压缩机正常平稳的运行。上 轴承零件一般选用的是粉末冶金材料或者铸铁材料。具体采用哪一种材料要根据压缩机的类型进行具体分析。 2.2 加工前准备 铸件毛坯种类的选择不仅影响毛 坯的制造工艺，而且 还 与 工 件的机械加工工艺和加工质量 息息 相关。 因此， 毛坯制造 要
20、与 机械加工工艺人员密切配合，合理地确定毛坯的种类与 结构 尺寸，以提高加工效率和经济效率。 空调压缩机轴承材料为灰铸铁，硬度为 HRB89-93，需要大批量生产。查实用机械制造工艺设计手册表 2-1 毛坯的种类、制造方法及适用场合可知，选择机械砂型铸造，以提高生产效率。查铸造工艺设计表 1-7 铸铁件和非铁合金铸件最小铸孔尺寸，综合生产成本的考虑，该毛坯为实芯铸造。 2.3 上轴承毛坯设计 由于上轴承零件为法兰类零件，工作时要承受的交变载荷比较大，上轴承零件分析件的材料是铸铁 HT250, 生产类型为大批量生产、零件的长径比比较大、因此，从以上各个方面考虑，应采用的是铸造毛坯。 毛坯的形状以
21、及尺寸主要由零件组成表面的形状、 结构、 尺寸和加工余 量等因素确定 、并尽量与零件相接近、这样就能够减少机械加工的劳动量， 争取达到很少或没有切削加工。但是， 由于现有毛坯制造技术以及成本的限制， 还有产品零件的加工精度和表面质量要求越来越高； 所以， 铸件毛坯的某些加工表面要留有一定的加工余量，以便通过机械加工来加工符合技术要求的零件。 通过以上对上轴承结构尺寸及各表面的精度分析设计零件上轴承的毛坯图，具体结够如图 2.1： 河南师范大学新联学院本科毕业设计 8 ： 毛坯零件图 2.1 3. 拟定工艺路线 3.1 拟定工艺路线时应注意的问题 零件在切削加工过程中具备良好的工艺性能，应主要考
22、虑以下几方面问题 : （ 1）满足使用性要求 :这是设计和制造零件的根本目的，是考虑零件结构工艺 性的前提。 （ 2）统筹兼顾、全面考虑：产品的制造包括毛坯生产、切削加工、热处理和装配等工艺过程，这些过程都是有机地联系在一起的。在结构设计时，要尽可能使各个生产阶段 都其有良好的结构工艺性。 （ 3）零件结构工艺性的优劣随生产条件的不同而异 :在进行零件的结构设计时，必须考虑现有设备条件、生产类型和技术水平等生产条件。 对零件的工艺性分析主要包括两个方面： 1）对零件的技术要求分析 零件的技术要求分析主要包括以下几个方面： 加工表面的形状精度与位置精度； 河南师范大学新联学院本科毕业设计 9 各
23、个加工表面之间及加工表面和不加工表面之间的相互位置 精度： 加工表面质量和表面粗糙度方面的要求； 2）零件的结构工艺性分析 零件的结构工艺性是指所设计的零件在满足使用要求的前提下制造的可行性与经济性，是评价零件结构设计优劣的主要技术指标之一。主要包括以下几个方面： 便于机床装夹并能有效减少装夹次数； 加工过程中方便进刀、退刀和测量，便于观察切削加工情况； 尽量减少走刀次数和加工面积，以提高生产效率； 尽可能减少刀具种类，选取标准刀具，降低生产成本； 改善加工条件，必要时采取多刀、多件加工； 有适合地定位基准。 3.2 确定加工方案 大批大量生 产时，采用多刀、多轴等高效的自动数控车床。批量生产
24、应尽可能采用效率较高的半自动数控车床。使工序适当的集中，可以有效地提高生产率。根据各表面加工的要求和各种加工方法所能够达到的经济精度，确定各个表面的加工方案如下 : 内孔：对于内孔的加工有着严格的精度要求，确定加工方案是：首先应进行粗钻，然后对粗钻后的内孔进行车削加工，在粗钻后进行的车削加工是粗车；最后进行精车削加工以达到设计精度要求。 外轴环：由于轴承的加工对外轴环外径精度要求极高，所以采用先粗车 再粗车 最后精车； 工件凸台外圆柱面：粗车 精车 ； P 面 ：粗车 精车； Q 面：粗车 精车。 3.3 工序及工步的设计 （ 1） 工序划分的原则 在数控车床上加工零件时、常用的工序的划分原则有两种。 第一种是保持精度原则 工序一般要求是尽可能集中，粗加工、精加工通常会在一次装夹中能全部完成。为了减少热变形和切削力变形对工件形状、位置精度、尺寸精度及表面粗糙度产生影响，应该将粗加工和精加工分开来进行。 第二种是提高生产效率原则 为了减少换刀的次数，节省换刀所用的时间，进而提高生产效率，应将需要用同一把刀加工的零件部位全部完成后，再换另一把刀来加工其他
