C-20F全封闭旋转压缩机定子辊光夹具设计-高度调整部分设计说明书

C-20F全封闭旋转压缩机定子辊光夹具设计-高度调整部分设计说明书 摘 要 电机制造是全封闭旋转压缩机制造的核心部分，其工艺水平的发展程度已成为衡量全封闭旋转压缩机制造技术水平的重要标志。 电机制造过程中，除了跟普通的机械产品一样，要注重机械加工精度外，还要保证电气部分的制造质量。而且，很多电气部分的质量还受机械加工质量的影响。如电机气隙，是电磁路的重要组成部分。其中保证电机气隙的均匀性是电机重要质量特征之一，因此，进行电机气隙均匀性的保证具有重要意义。本课题以某公司C-20F全封闭旋转式压缩机定子制造为背景，借鉴了先进的辊光加工方法，研究设计了定子辊光夹具，用以保证定子内径尺寸精度，从而保证电机气隙的均匀性。 首先，对新型制造工艺-辊光技术进行了分析研究，在此基础上提出了设计，进行了底座、底盘、手柄和高度调整部分等关键零部件的设计计算分析，应用计算机辅助设计技术完成了C-20F全封闭旋转压缩机定子辊光夹具全套设计图纸。在本设计中，45钢作为主要材料，拟定了法兰处理、镀铬处理、淬火处理技术，使辊光夹具既具有较高强度以及良好的耐磨性，又具有经济、实用的特点。最后，对辊光夹具的安装、使用和维护提出了合理建议。 本设计经试制已投入实际应用，所提出的设计方案完全满足生产实际需要;对同类设计具有重要参考价值。 关键词: 压缩机;电机;空气隙;夹具设计;辊光 1 沈阳大学毕业设计,论文, No Abstract The electrical engineering manufacturing is whole cores parts that close to revolve the compressor manufacturing, the developments degrees of its craft level have become to measure the important markings that the whole closingses revolve the compressor manufacturing technique level. The electrical engineering makes in the process, in addition to similar to common machine product, pay attention to machine in addition to processing the accuracy, also need to guarantee the manufacturing quality of the electricity part.And, much the influence that the electricity quality of the part still is subjected to the machine to process the quality.If the electrical engineering spirit gapis the importance of the electromagnetism road to constitute the part.The even that among them guarantees the electrical engineering spirit gap is one of the important quality characteristics of the electrical engineering, therefore, the assurance that carries on the electrical engineering spiritgap even has the important meaning.This topic with the some company C-20 F whole closingses revolve type compressor settles the son manufacturing for background, the Rolllight that drew lessons from the forerunner processes the method, the research designed to settle the son Roll light tongs, in order to guarantee to settle the path size accuracy inside the son, thus guarantee the electrical engineering annoys the even of the gap. First, carried on the analytical research to the new manufacturing craft- Roll light technique, put forward the design project on this foundation, carry on the base,bedrock,the hand handle and the design calculation analysis that highly adjusts zero partses of parts of etc. key, The applied calculator assistance designed the technique to completeC-20F The whole closingses revolve the compressor to settle the son Roll light tongs complete set design diagram paper. In this design, 45 steels are the main material, drafting the Flange processing and plating the chrome processing,the Quenching processing technique, make the Roll light tongs since have the higher strength and goodly bear to whet sex, and then have the economy,practical characteristics.End, put forward the reasonable suggestion to the gearing,usage and maintenance of the Roll light tongs. This design through manufacture already physically throw in on a trial basis to apply, the design project put forward completely satisfies to produce the effective demand;have the important reference value to the of the same kind design. Keyword: Compressor;Motor;Aie gap;Fixture Design;Roll 2 沈阳大学毕业设计,论文, No 引 言 随着科学技术的不断进步和人们物质生活水平的不断提高，人们对空气质量的要求越来越高，空调器已经不再是一种奢侈品，已经逐步进入千家万户，空调器在我国家用电器中所占比例逐年提高。 随着世界范围内能源危机的到来，各国政府都在为经济可持续发展的目的积极推广节能降耗技术。对我国空调器行业来说，自2004年起，国家正式 [1]实施《房间空气调节器能效限定值及能源效率等级》。实施强制性节能新和能效标识制度之后，各空调器厂家对压缩机的能效要求愈来愈高。其配套电机是压缩机的心脏，电机质量的好坏、效率的高低，将直接影响着压缩机的能效比。 空调器压缩机电机大多是单相异步电动机，其容量范围大约在700W-1100W(壁挂式空调器);电源类型为220V/50Hz;电机一般是两极。电机外形尺寸按压缩机缸径来匹配。其特点有: 1. 结构上该类电机不同于一般电机，它没有机座、端盖及转轴，仅有定 子和转子两大部件。 2. 环境条件比较恶劣，长期在高温、制冷剂(R12、R134a)及冷冻机油 的条件下工作，所以要求电机的绝缘结构除了满足耐电压、耐温，还 必须具有耐受制冷剂和冷冻机温的化学稳定性。 3. 对电压波动的适应性，全封闭压缩机电机要求供电电源电压波动范围 一般为?10%。 4. 要求电机洁净、干燥，其含水量不大于100mg，含尘量不大于40mg。 对压缩机负荷变化应有良好的适应性，要求电机有一定的过载运转能 3 沈阳大学毕业设计,论文, No 力。 近年来，在国内外空调器压缩机行业中，为了提高压缩机的效率，人们在优化电机设计的同时，也逐渐尝试用一些新技术。譬如用同步电机、直流无刷变频电机以及直线电机等。但由于受到技术和成本的限制，目前还不能批量生产。 电动机的性能和能源利用率除了在设计过程中给予保证之外，生产制造过程也是极重要的环节。电机制造本身有其工艺特点，即需要同时保证电气部分和机械部分的质量。而且，很多电气部分质量除了受本身电气元件质量的影响外，还受机械加工质量的影响，并且一些关键的电机质量特征主要由机械部分质量性能来保证。比如电机气隙，是电机磁路的重要组成部分，电机气隙的基本尺寸由电机的电磁性能决定的。气隙的均匀性对电机性能的影响很大，制定电机零部件的加工方案时，应充分注意零部件的同轴度、径向跳动和配合方面的可靠性，以保证气隙的尺寸大小和均匀度。因此，电机气隙均匀性是电机重要质量特征之一，是电机性能的重要保证。 电机气隙是指定子外径和转子内径间的空气隙，它是电机磁路的重要组成部分。电机的定子、转子均由硅钢片冲压而成，冲压时，要保证冲片的毛刺要小，并且冲压后的加工精度及加工后的变形量都会影响定、转子间的空气隙。定、转子铁芯的制造可采用冲槽同时切气隙的工艺，即通用槽板的冲制可采用冲槽同时切下左右各半个齿的气隙废料，其切气隙部分为对称结构。这是一种先进工艺，可使转子铁芯制造中转子轶芯不需要精车外圆，从而避 [2]免转子精车过程中出现的倒齿、倒片及铁芯分段处理不净等问题。定子铁芯 4 沈阳大学毕业设计,论文, No 过程中，会产生定子内径的细微变形及毛刺，这些都是产生气隙不良的重要隐患。因此，为保证电机气隙的均匀性，控制下线后的定子内径尺寸是关键。 对下线后的定子内径尺寸的控制是棘手的问题。根据电机的电磁性能要求，定子铁芯内径尽量避免机械加工，同时下线后的定子要保证一定的清洁度。这些苛刻的条件使得一些传统的加工方法无法应用。近年来，由于硬质合金辊轮和硬质合金球能够低成本生产和加工技术的提高，而开发出辊光加工方法。辊光加工方法作为一种新型加工方法引起了人们的重视，但有关辊光加工的报告甚少。 采用辊光的加工方法对下线后的定子内径进行保证是一种先进的加工工艺。目前，只在国外大型的压缩机电机制造商中才采用。国内某压缩机制造商，为进一步提高电机的性能及效率，提升本公司产品的竞争力，也在电机制造中增加辊光工序。辊光工序中辊光夹具设计的优劣将直接影响电机气隙的均匀性，进而影响电机的性能及效率。 . 5 沈阳大学毕业设计,论文, No 1全封闭旋转压缩机 1.1空调器 在人类的发展史上，人类不断地用自己的智慧减少自然条件的约束，改善自己的生存条件和生存环境。比如空调器的应用使人们在炎热的夏季有一个凉爽的工作和生活环境。 空调器即空气调节器，它是利用空调设备对某一范围(空间)的空气进行温、湿、净、速的调节，使空气的温度、相对湿度、清新度、洁净度和空气流动符合生产科研或生活舒适的要求。 空调器按空气处理方式分为集中式、半集中式和局部式。前两者主要适用大中型的空调设备，而局部式一般使用空调器。 空调器按结构可以分为窗式空调器、柜式空调器和分体式空调器等机种形式。窗式空调器和分体空调器也称为房间空调器，压缩机为全封闭式压缩机，电源多为单相(220V、50Hz)，也有三相(380V，60Hz)。 空调器主要由四部分组成:蒸发器、冷凝器、毛细管、压缩机，如图1所示。 图1 空调的制冷循环 6 沈阳大学毕业设计,论文, No 1.2空调器用压缩机 在空调器中，选用了各种类型的制冷压缩机。它们是空调器的关键核心设备，对系统的运行性能、噪声、振动、使用寿命和节能有着决定性的作用。 根据蒸气压缩的原理，压缩机可分为速度型和容积型两种基本类型。 1. 速度型压缩机 由旋转部件连续将角动量转换给蒸气，再将该动量转为压力，提高蒸气压力，达到压缩气体的目的。速度型压缩机又可分为离心式压缩机和轴流式压缩机。 2. 容积型压缩机 通过对运动机构作功，减少压缩空间容积来提高蒸气压力，以完成压缩功能。容积型压缩机通过可变的工作容积来完成气体的压缩和输送过程。 从压缩方式分为:活塞式和旋转式。活塞式压缩机是最常用的一种容积式压缩机，但近年来回转式压缩机发展很快，特别在高效化、小型化、轻量化方面，滚动转子式、涡旋式和螺杆式等占有很大的优势。 从压缩机结构分为:开启式、半封闭式、全封闭式。目前，开启式压缩机除了在氨制冷机、汽车空调器和发动机驱动等场合使用外，在其他的制冷和空调工程中，正逐步向半封闭式和全封闭式发展。全封闭式具有结构紧凑、密封性好、噪音低、运转平稳的优点，而且由于生产规模大、成本低，正越 [5]来越广泛地应用于制冷和空调的各个领域中。 1.2.1全封闭旋转压缩机 近年来旋转式压缩机发展很快，特别在高效化、小型化、轻量化方面。常用的旋转式压缩机有螺杆式、滚动转子式、滑片式和涡旋式四种。其中， 7 沈阳大学毕业设计,论文, No 滚动转子式压缩机广泛应用于空调器中。 空调用滚动转子式压缩机最早由美国GE公司研制并生产，由此引发了空调用压缩机在结构上的巨大进步。但由于初期技术上的不完善，使该产品存在效率低、排温高、振动噪声大等缺点，极大地阻碍了该类型机的发展。从上世纪七十年代开始，日本在引进美国相关技术的基础上对压缩机结构进行了开创性研究，采用高精度的加工和手段，使零件部件的加工精度达到微米级，同时又采用高磁通硅钢片和耐高温树脂漆包线，并且电机采用运转电容，使电机体积减小，可靠性大幅度提高，从而使滚动转子式压缩机的性能有了很大的提高。 经过三十多年的发展，滚动转子式压缩机的生产技术已日趋完善，作为房间空调器所常用的一种压缩机，与往复式活塞式压缩机上比，具有容积效 [4]率高、往复运动部件少、振动小、无需内部悬挂支撑弹簧、零部件少等优点。 目前在国内外，滚动转子式压缩机已广泛应用于小功率的冰箱、空调及商用制冷设备中。如日本三菱、松下、东芝、日立、大金等，美国Rtolex以及我国的沈阳华润三洋、西安庆安、上海日立等公司都有该压缩机的系列产品。 1.2.2全封闭旋转压缩机的结构 全封闭旋转式压缩机(滚动转子式)的外形结构如图2所示。 8 沈阳大学毕业设计,论文, No 图2全封闭旋转式压缩机(滚动转子式)的外形结构 全封闭旋转式压缩机(滚动转子式)的结构剖面图，如图3所示。 图3全封闭旋转式压缩机(滚动转子式)的剖面结构 全封闭旋转式压缩机(滚动转子式)的结构主要分为四大部分: 1. 壳体部分 2. 泵体部分 3. 电机部分 4. 气液分离器部分 9 沈阳大学毕业设计,论文, No 2全封闭旋转式压缩机电机 2.1全封闭旋转式压缩机电机结构 全封闭旋转式电机一般为单相感应电机。节能、高效始终是空调技术进步的重要标志，三相感应电机由于具有高效、节能和控温精度高的优点正逐渐应用到空调器中，使变频空调器迅速占有了市场。随着科技的进步，直流无刷电机具有启动性能好(力矩大、电流小)、转速调节范围宽、效率高等特点，正逐渐受到空调器生产商的青睐。但由于直流电机存在维护麻烦、结构复杂、成本高等一些缺点，目前，还没有进行大批量的商业生产。 全封闭旋转式压缩机电机在结构上有一共同的特点，即电机只有定子和转子两部分组成。定子与外壳通过焊接方式固定，而转子则通过热装与偏心轴11过盈配合(图3)，偏心轴由泵体部分通过焊接方式也固定在压缩机外壳上。 2.2全封闭旋转式压缩机电机制造工艺 定、转子铁芯是电机的有效部件之一，铁芯质量既影响电气性能，又直接干扰着绝缘性能，其制造质量与冲片制造和压装有关。定、转子冲片制造一般采用级进式冲槽工艺，如图4所示。 图4级进式冲槽工艺 在高速冲槽机冲制时，每冲一片则自动换一个角度来实现转子扭斜， 10 沈阳大学毕业设计,论文, No 来降低电机振动和噪声。定、转子铁芯都是在冲制过程中实现自动铆接，并要经过发退火、发兰处理等工序。转子铁芯经过压铸工艺等，形成转子组件;定子铁芯经过漆包线绕线、插入、整形等加工工艺，形 []3成定子组件。 11 沈阳大学毕业设计,论文, No 3选题背景简介 某压缩机有限公司成立于1992年，是国家定点生产空调器用旋转式压缩机的大型合资企业，是国家计委、轻工总会下发的“七五”计划重点项目之一。该公司全面引进日本三洋电机株式会社的设备及生产制造技术，拥有年产规模超过700万台的8条旋转式压缩机生产线，掌握世界最先进水平的高效、环保、节能产品技术及制造、检测技术，产品覆盖欧洲、北美、澳洲、中东及东南亚市场，占据全球近8%的市场份额。公司生产的滚动转子式压缩机遍布东北、华北、华东、华中、华南、西南广大地区。主要顾客如青岛海尔、海信，广东格力、上海富士通、四川长虹、沈阳三洋等知名空调企业。公司规划在2010将实现年产1000万台压缩机的规模，并且通过持续的技术创新和管理变革，稳步成为世界制冷压缩机行业具领导地位的企业。 随着世界范围内能源危机的到来，各国政府都在为经济可持续发展的目的积极推广节能降耗技术。对我国空调器行业来说，自2004年起，实施强制性节能新标准和能效标识制度之后，各空调器厂家对压缩机的能效要求愈来愈高。其配套电机是压缩机的心脏，电机质量的好坏、效率的高低，将直接影响着压缩机的能效比。 该压缩机公司为了更好的满足市场要求，对目前畅销的C-20F型旋转压缩机进行FMEA分析，结果显示气隙不良是亟待解决的问题。在引起气隙不良的各种原因中，对下线后的定子内径尺寸的控制是棘手的问题。根据电机的电磁性能要求，定子铁芯内径尽量避免机械加工，同时下线后的定子要保证一定的清洁度。这些苛刻的条件使得一些传统的加工方法无法应用。 近年来，由于硬质合金辊轮和硬质合金球能够低成本生产和加工技术的 12 沈阳大学毕业设计,论文, No 提高，而开发出辊光加工方法。采用辊光的加工方法对下线后的定子内径进行保证是一种先进的加工工艺。目前，只在国外大型的压缩机电机制造商中才采用。国内某压缩机制造商，为进一步提高电机的性能及效率，提升本公司产品的竞争力，也计划在电机制造中增加辊光工序。辊光工序中辊光夹具设计的优劣将直接影响电机气隙的均匀性，进而影响电机的性能及效率。 13 沈阳大学毕业设计,论文, No 4辊光加工方法 近年来，由于硬质合金辊轮和硬质合金球能够低成本生产和加工技术的 []6提高，而开发出辊光加工法，作为一种新型加工方法引起了人们的重视。 辊光加工方法是让硬质辊轮挤压工件表面，并在上面进行转动，使工件表面层产生塑性变形，平滑前加工留下的表面凹凸，从而获得良好的表面粗糙度和精度。与其它加工方法相比，该方法具有工具费用低、无需高精度专用机床、可采用普通机床，成本低、容易加工等优点。 辊光加工一般是将辊光工具安装在机床的主轴上，工件固定于工件台卡盘，图5为辊光加工的示意图。 图5 辊光加工示意图 辊光使用的工具结构类似于圆锥滚柱轴承，6~8个锥形辊轮由框架平持，等距配置在锥度与辊轮相反的尺轴上。工具外径通过在心轴上移动辊轮位置，可在数毫米范围内进行调整。为了辊光加工工件内表面，辊光工具的外径在一定程度上应设定大于工件加工前的径，一边让心轴回转，一边沿轴向以一定的进给量通过(图6)。图6中A部分为工件接触状态的详图。辊轮项端圆 14 沈阳大学毕业设计,论文, No 角部分接触切削加工面，产生的接触压力与坯料内径和辊光工具外径之差即相光量相对应。该压力超过材料的屈服点，便产生塑性变形，使前加工面的突起发生塑性变形，改善表面粗糙度。 图6 辊光加工原理 15 沈阳大学毕业设计,论文, No 5辊光夹具设计 图7是C-20F全封闭旋转压缩机定子组件图，该零件是批量生产，生产节拍为50s。现要求设计内径辊光夹具，其中L为定子组件的高度，其范围为L=70、75、80、85、90、100mm。 图7定子组件 5.1工件的加工工艺分析 定子铁芯在定子组件加工线上，经过绕线、插入和整形等一系列工序形成定子组件。加工前定子铁芯的内径为Φ60.92?0.005mm，加工后定子组件的内径为Φ60.96?0.005mm。采用辊光的加工方法，则辊光量为0.04?0.005mm，由辊光工具直接保证。 16 沈阳大学毕业设计,论文, No 5.2工件的加工设备 工件的加工设备拟采用立式钻床，如图8所示。动力由电动机经主轴变速箱传给主轴，带动钻头旋转;同时也把动力传给进给箱，使主轴在转动的 [7]同时能自动作轴向进给运动。利用手柄也可以实现手动轴进给。 图8 立式钻床 立钻选用Z5125A型号，其工作技术参数为: 1. 主轴行程:200mm 2. 主轴转速范围:1000~1200r/min 3. 工作台行程:310mm 4. 工作台尺寸:550mm×400mm 5. 辊光工具通过滚珠式快换卡头直接与主轴联接 5.3辊光夹具的结构方案 辊光夹具按其结构分为两部分，即托盘部分和高度调整部分。 托盘部分主要起定位作用。底座与立钻的工作台固定，底盘起固定定子 17 沈阳大学毕业设计,论文, No 组件的作用。 高度调整部分主要起定子组件高度调整及手柄的自锁作用。通过高度垫块的不同组合满足高度要求;手柄起辅助固定定子组件的作用，它的自锁防止辊光加工过程中，定子组件的上下活动。 5.4绘制夹具总图 工件结构方案确定后，根据定子组件所需的空间范围及机床工作台的尺寸，确定具体的结构尺寸，然后绘制夹具总图。 绘制夹具总图时遵循国家制图标准，绘图比例尽量取1:1，以便使图形有良好的直观性;有的零件尺寸过小，夹具总图按2:1比例绘制。 5.5高度调整部分 (1)压杆设计 由于铁芯部分要求精度很高，如果发生磨损可能会导致漏电、导电，所以所设计的装夹部分不能与铁芯想接触，由图7 可知铁芯直径为φ105mm，外径机壳尺寸为φ121.7所以两夹头之间间距设为φ122.8mm，为保证力矩平衡设夹头长度为55mm，考虑到成本和劳动力问题计算压杆长度为135mm，为了给夹头留有少量余量所以在夹头中安装一个弹簧，保证夹头不易受损。 (2)自锁装置 工件在定位元件上定位后，必须采用一定的装置将工件压紧压牢，使其在加工过程中不会因受切削力、惯性力等作用而发生振动或位移，而保证加工质量和生产安全，本步骤为夹紧设计。力源装置为压杆，力源来自人力。 18 沈阳大学毕业设计,论文, No 中间传动装置为杠杆，在传递力的过程中，它所起的作用为:1)改变作用力的方向，2)改变力的大小，增力作用，3)使加紧实线自锁，保证力源提供的原始力消失后，仍能可靠地加紧工件，对手动加紧尤为重要。 3)定位元件的确定 ( 在选择定位方案时，由于定位方式多种多样，对定位基准、限位基准的确定也有几种不同方法，此处采用以下观点: 1)当工件以回转面(内、外圆柱面、圆锥面、球面等)作为定位基面时，其轴线为定位基准。当工件以平面与定位元件接触，此平面就是定位基面，它的理想状态(平面度误差为零)是定位基准。但对于已经加工过的平面，通常忽略其平面度误差，所以认为，定位基面就是定位基准，二者重合。 2)当定位元件以回转面作为限位基面时，其轴线作为限位基准。 此夹具定位元件采用两平面和四个定位销,拟用不完全限位方式定位。定位三面，夹紧两面，有一面未限定的正好与加工的方向反向。可以不作要求，在夹紧的时候，留有稍微大点的余量即可。其夹紧方式从总装图上可以清晰地看出，在此不在作过多的叙述。 垫块的尺寸为30X25X12毫米。 工件的定位误差分析，是设计的重点和难点之一。基准位移误差如:基准不重合误差，构成了定位误差，这些基本概念定义准确严密，在实际的设计过程中需要费一定的时间，用实际例子来说明基准位移和基准不重合这两项误差产生的原因及对加工尺寸的影响，但一涉及到两项误差的合成问题， 19 沈阳大学毕业设计,论文, No 即定位误差对工序要求的影响，常常容易混淆。与其他定位误差相比较，此夹具取用最基本的定位方式。 定位柱加工要求:1.表面发蓝或其它的防锈处理;2.热处理:T10A，淬火HRC60~64;渗碳深度0.8~1.2mm;3.锐边无毛刺。垫块加工要求:1.表面发蓝或其它的防锈处理;2.热处理:T10A,淬火HRC60~64，渗碳深度0.8~1.2mm;3.锐边无毛刺。4.留0.2~0.3mm余量，装配时磨削至所需要求。 (4)夹紧基本原理理论 夹紧的目的是保证工件在夹具中的定位，不致因工时受切削力，重力或伴生离心力，惯性力，热应力等的作用产生移动或振动。夹紧装置是夹具完成夹紧作用的一个重要的而不可以缺少的组成部分，除非工件在加工过程中所受到的各种力不会使它离开定位时所需确定的位置，才可以设有夹紧装置。夹紧装置设计的优劣，对于提高夹紧的精度和加工作效率，减轻劳动强度都有很大的影响。 分析各类夹具的基本功能要求可以将夹紧装置概括为两类:第一类是性 20 沈阳大学毕业设计,论文, No 能要求，主要指定位唯一性、定位稳定性,夹紧稳定性及总体约束;第二类要求是夹具的结构刚性、成本及易操作性、易于维修等要求。本设计目录中功能项包括夹紧对象特征项、加工信息特征及夹紧要求特征。 夹紧对象特征项目:包括夹紧对象类型、材料、形状、体积、数量、物理特性、磁性、导电性、刚性等信息。 加工信息特征项:加工类型、机加工、装配、检测、焊接等、加工参数、切削参数、运动参数、几何参数等。 夹紧要求特征项:主要指性能要求，包括定位要求、定位基准选择，如特征点、特征面。夹紧力大小、夹紧方向、夹紧行程、夹紧松开速率，自锁性等。 元件功能分析:夹紧功能主要包括四种元功能:定位功能、传动功能、执行功能和分度功能等辅助功能。定位功能由定位元件完成，定位元件按定位面特征分为平面定位元件、圆孔定位元件、外圆定位元件。传动功能由中间递力机构完成，该机构一般有三个作用;改变作用力的力一向、大小和自锁作用。目前常用的有以下机构:斜楔机构、螺旋机构、圆偏心机构、杠杆铰链机构、连杆机构、联动机构、对中机构、定心机构等。 设计夹紧装置时,应满足下述主要要求: 1.夹紧装置在对工件夹紧时，不应破坏工件的定位,为此，必须正确选择夹紧力的方向及着力点。 2.夹紧力的大小应该可靠，适当，要保证工件在夹紧后的变形和受压表面的损伤不致超出允许的范围。 21 沈阳大学毕业设计,论文, No 3.夹紧装置结构简单合理，夹紧动作要迅速，操作方便省力，安全。 4.夹紧力或夹紧行程在一定范围内可进行调整和补偿。 (5) 夹紧支板 夹紧支板和夹紧座的目的相同，都是夹紧工件的，保证在加工过程中工件不移动，限制它的自由度，夹紧支板的工件接触装置拟用夹紧螺钉，支板在其中是辅助支承的，最终起决定作用的还是人的操作，不同人操作同样的夹具或者是在夹紧的过程中用力和速度的不同，都对工件的加工精度有影响。由于取用的夹紧螺钉是一样的，前面已经计算过了，在此不重复了。具体的结构见零件图。 夹紧支板加工要求:1.表面发蓝或其它的防锈处理;2.热处理:T10A，淬火HRC38~45;渗碳深度0.2~0.6mm;3.锐边无毛刺;4.螺纹孔以国家标准的M5配做。 (6)夹紧支板 夹紧支板和夹紧座的目的相同，都是夹紧工件的，保证在加工过程中工件不移动，限制它的自由度，夹紧支板的工件接触装置拟用夹紧螺钉，支板在其中是辅助支承的，最终起决定作用的还是人的操作，不同人操作同样的夹具或者是在夹紧的过程中用力和速度的不同，都对工件的加工精度有影响。由于取用的夹紧螺钉是一样的，前面已经计算过了，在此不重复了。具体的结构见零件图。 夹紧支板加工要求:1.表面发蓝或其它的防锈处理;2.热处理:T10A，淬火HRC38~45;渗碳深度0.2~0.6mm;3.锐边无毛刺;4.螺纹孔以国家标准的 22 沈阳大学毕业设计,论文, No M5配做。 5.6夹具的安装 当夹具的各个零件生产出来后，就要对它进行安装。安装夹具看起来是非常简单的事情，但是不同的人安装同样的夹具，其安装的夹具误差都不一样。(从瑞士手表的安装准确度，其秒针走时误差一年相隔一秒与一星期相隔一秒的例子得启示)公司有专人安装夹具的队伍，在某些程度上提高了安装精度。在安装夹具的过程中要注意一些事项: (1)先以平衡的方式把钻模板和夹具体以两个锥销定位，接着依次上固定螺钉。 (2)垫铁留有余量，在安装上去后，等检验精度的时候再磨削部分余量至达到要求。按照磨损规则是尽量的初次磨削最少的余量，可以使使用时间加长,减少成本。 (3)安装夹紧座时，需同时上两个固定螺钉。如果螺孔已经回孔，就有一次性装入，未回孔的先独立旋进1/2后旋出，然后整体旋进即可。 (6)装支板对照总装图的形式装入，其中有一反向螺栓，装在第2支板上即可。 (7)最后,以总装图的标准配上夹紧螺钉。 5.7定位误差分析 工件的定位就是使同一工序中的所有工件逐次放置到夹具中，使之占有正确的位置的工艺过程。一批工件逐个在夹具中定位时，由于定位基准与工序基准不重合、定位副制造不准确等原因，使得各个工件在夹具中占据的位 23 沈阳大学毕业设计,论文, No 置不可能完全一致，势必产生定位误差，即工件在夹具中因定位不准确而产生的工件加工误差。 定位误差实际上是一批工件采用调整法加工时，由于定位所造成的工件加工面相对于工序基准的位置误差。假定在加工时，夹具相对于刀具及切削成形运动的位置经调整后不再变动，那么可以认为加工面的位置是固定的，这样工件加工面相对于其工序基准的位置误差就是由于工序基准的位置变动所引起的。所以，定位误差也就是工件定位时工序基准在工序加工要求(位置尺寸或位置精度)方向上的位置变动量。 应用夹具CAD系统设计夹具时，在未选定夹具定位方案的具体结构之前，尚不能建立定位尺寸链。在系统确定了夹具定位结构之后，就可以根据具体结构建立定位尺寸链进行正计算或反计算。a)正计算就是当已知定位结构中有关定位元件尺寸的公差时，用定位尺寸链求解封闭环公差(即定位误差)。如果所求的定位误差值在允许的公差范围之内，则表明所确定的定位元件的尺寸公差能满足精度要求。否则不能保证精度，就需调整定位结构中定位元件的尺寸公差。如果这些公差无调整的余地则需考虑重新确定定位结构。b)反计算就是已知封闭环的尺寸及公差,确定各组成环的公差,即将允许的定位误差合理地分配到各组成环中去。 5.8 装备误差分析 “机床夹具装配调整及夹具精度检验”实验，认识到夹具制造工艺特点和工件加工精度的保证方法，认识到夹具总装图公差配合与技术要求的实际意义。从而使我在进行夹具设计时明白到底应标注哪些技术要求有其意义。 24 沈阳大学毕业设计,论文, No 安装误差与定位误差:在应用夹具安装工件时,往往由于下列几种因数引起工件的安装误差: 1.夹具本身的误差; 2.夹具在机床上的安装,调整误差; 3.夹紧时,整个夹具或其它元件受力后产生弹性变形; 4.工件的定位基准与定位元件接触后的变形; 5.由于工件的定位基准与设计基准不重合而引起的误差; 6.由于工件的定位基准面与定位元件之间的间隙(如内,外圆柱面定位时)引起的工件可能的最大的位移。 小结:在实际工作中，应多读些典型机床夹具总图，多调试一些夹具，多了解一些夹具结构方案，从中多学习一些结构工艺性方面的知识，使设计能力有所提高。 5.9 夹具的经济效益分析 机床夹具费用是工艺成本的组成部分，它直接影响工艺过程的经济性及产品成本,机床夹具的经济性用下述不等式评价: SN?C 式中S------使用机床夹具后生产费用的节约,即经济效果; 式中N------用机床夹具全年加工的工件数量,即工件的年产量; 式中C------使用机床夹具全年的费用。 25 沈阳大学毕业设计,论文, No (1)使用机床夹具的经济效果:机床夹具的使用减少了生产单件的时间，一个工件的某一工序因使用机床夹具而减少的单件时间是:?T=T-T，式中12T和T分别为使用机床夹具前后工件的单件时间。 12 若比较两种机床夹具的经济性， T和T又分别代表两种夹具加工工件的12 单件时间,由于使用机床夹具而节约的工人工资额为: ?Z=ZT-ZT1122 式中Z，T分别为使用机床夹具前后机床工人每分钟的工资额，若考虑杂12 费方面H的节约，使用机床夹具的经济效果为: S=?Z(1+0.01H) (2)使用机床夹具的的全年费用,一套专用夹具的费用为: 1，As C,(，Ay)CzT 式中As------专用夹具的设计系数,通常为0.5; 式中Ay ------专用夹具的使用系数，一般取用专用夹具制造价格的0.2~0.3; 式中T------专用夹具的使用年限,简单夹具=1年，中等复杂的夹具=2~3年，复杂夹具是=4~5年; Cz专用夹具的制造价格由下式计算 Cz =δθ+tZp(1+0.01H); 式中δ------材料的平均价格 元/kg; 式中θ------夹具元件的重量; 26 沈阳大学毕业设计,论文, No 式中t------夹具制造工时 h; 式中Zp------工人的平均工资 元/人; 式中H------工具车间杂费百分比; 通过原理，已经可以从该方案中检索到实现设计可行性原理方案。实现某一功能可能有多个解，其优劣程序要视具体情况而论。评价项给出了评价准则和评价的特性值，反映了原理方案在技术性、经济性和社会性上的效用。 以上所述原理中有关项目中所表达的评价决策的方方面面，为设计展示出统率全局的设计信息空间。 6辊光夹具的安装、使用和维护 辊光工序是定子组件生产线的最后一道工序。采用Z5125A型立式钻床，辊光工具通过滚珠式快换卡头直接与主轴联接。 辊光夹具中的底座通过螺栓与立式钻床的工作台固定后，辊光夹具的其余零部件均按图纸位置及尺寸要求进行安装。 由于C-20F全封闭旋转式压缩机的定子组件的高度范围是70、75、80、85、90、100mm，因此，使用时首先要选择不同的高度垫块使之与待加工定子组件高度匹配。然后调整立钻工作台的高度，高度的选择与方便操作者使用为原则。再设定立钻的主轴转速，转速的敲定要满足生产节拍50s的要求，并充足考虑辊光后的状态，据此主轴转速为1000~1200r/min。最后，将定子组件按键槽方向放入辊光夹具的底座中，并放下手柄，开启钻床，进行辊光操作。 辊光夹具使用过程中要保证底座清洁，并要好相应零部件的防锈工作。 27 沈阳大学毕业设计,论文, No 结 论 本文设计的辊光夹具，经外委加工后，已通过小批量试验，目前已用于批 量生产，达到了预期目的。 28 沈阳大学毕业设计,论文, No 致 谢 我的是在导师叶旭明教授和崔敬巍讲师的悉心指导和帮助下完成的，从论文的选题、资料的搜集与整理，到研究方向和内容的分析和讨论，直至论文的撰写和修改，都与导师的耐心指导息息相关，值此论文完成之际，谨向尊敬的导师叶旭明教授和崔敬巍讲师致以崇高的敬意和衷心的感谢～ 本次论文让我从中获益匪浅，学到了很多新的知识，接触了更广阔的知识层面，而且对四年来学习的知识融会贯通，巩固并深化。最重要的是我的自学能力得到提高，这对我今后的生活和学习有着重要的作用。 毕业在即，心中存有很多感谢: 感谢于老师对我的辛勤指导和鼓励～ 感谢院长丛东华教授对毕业生论文的关注和指导～ 感谢四年来所有辛勤教育我的老师们～ 29 沈阳大学毕业设计,论文, No 参考文献 [1] GB12021.3-2004, 房间空气调节器能效限定值及能源效率等级[S] [2]胡新晚，陈越. 提高电机产品质量的途径[J]. 微电机，2003, 36(5) [3]方日杰.电机制造工艺学[M].北京:机械工业出版社, 2004:107-169. 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