下面是小编为大家整理的项目一典型零件与常用数控设备,供大家参考。
空压机被广泛应用于生活生产的各个环节，主要应用机械、冶金、电子电力、化工、食品、采矿、纺织、交通等众多工业领域。风动机械是以压缩空气为动力的机械，压缩空气使活塞等机件产生不同的运动来进行工作。典型的工具有风镐﹑风动凿岩机﹑铆钉机等，主要应用于工程施工、矿石开采等领域。其性能的优劣很大程度上取决于设计、选材和加工工艺技术的好坏。
引言
学习目标
项目一
典型零件与常用数控设备
如图 1-1 所示是螺杆式空压机，你能说出螺杆式空压机的各个组成部分吗？它有哪些特点？
□
了解风动机械的产品类型及使用特点； □
对风动机械产品核心零部件的认识； □
对典型零件的机械加工方法进行了解； 任务一
空气压缩机典型零部件 任务 目标
◇
了解空压机的基本工作原理； ◇
了解空压机的主要分类； ◇
了解空压机的应用场合； ◇
认识空压机的主要零部件。
图 1-1
空压机是大家非常熟悉的一种机器，在早期是一种大家都认识的产品。其主要功能是对空气进行压缩，利用压缩空气驱动各种风动机械。想要加工出性能优良的空压机，首先必须了解其基本的工作原理及核心零部件的作用。
一 、 活塞式空压机的原理及分类 活塞式空压机活塞的往复运动是由电动机带动的曲柄滑块机构形成的。曲柄的旋转运动转换为滑动（活塞的往复运动）。这种结构的压缩机在排气过程结束时总有剩余容积存在。在下一次吸气时，剩余容积内的压缩空气会膨胀，从而减少了吸入的空气量。它具有结构简单，使用寿命长，并且容易实现大容量和高压输出的特点。
活塞式空压机有多种结构形式，按气缸的配置方式分有立式、卧式、角度式、对称平衡式和对置式几种。按压缩级数可分为单级式、双级式和多级式三种。按能源获得方式可分为固定式（图1-2）和移动式（图1-3）两种。
任务实施
任务分析
二、空压机的组成
序号 机构 主要 零 部件 1 压缩机构 气缸体、缸头、活塞组、气阀组等部件。
2 传动机构 连杆组、曲轴组、十字头、飞轮等部件。
3 辅助装置 冷却风扇、水泵、压缩空气冷却器、润滑油泵、注油器，气路系统的储气罐、安全阀、空气滤清器、油气分离器等部件。
4 控制装置 调速器、减荷阀、调压器等部件
一、空压机核心零部件 （一）带轮及联轴器 知识链接
图 1-2 固定式空压机
图 1-3 可移动式空压机
在活塞式空压机中能源的相互传递主要以带传动和联轴器传动。带轮（图1-4）一般由钢，铝合金，铸铁，黄铜，等材料制造。低速或小功率传动时，带轮材料可选用工程材料、铝合金或钢板冲压。内孔有圆孔，D 形孔，锥形孔等形式。表面处理有本色氧化，发黑，镀锌，镀彩锌，高频淬火等处理。主要以车削加工完成带轮的加工。
联轴器（图 1-5）是用来联接不同机构中的两根轴（主动轴和从动轴）使之共同旋转以传递扭矩的机械零件。在高速重载的动力传动中，有些联轴器还有缓冲、减振和提高轴系动态性能的作用。联轴器由两半部分组成，分别与主动轴和从动轴联接。主要加工方式是车削和铣削。
（二）阀组 阀组（图 1-6）是压缩机气缸上的重要组件，也是易损坏的部件之一。它负责气体的吸入和排出。传统的阀组是由阀座、阀片、弹簧、升程限制器、螺栓等组成。阀座和升程限制器均受冲击载荷，阀座还承受阀两侧的气体压力差。阀组要求材料耐冲击并有足够强度。阀座和升程限制器的材料可根据气体性质的不同和承受压力差的不同而选择相应的材料。
图 1-4 带轮 图 1-5 联轴器
（三）活塞
在往复活塞式空压机的缸体内沿缸体轴线往复运动的机械零件。活塞（图1-7）有圆盘形、圆柱形和圆筒形 3 种形式。在空压机中，活塞在外力作用下对缸体内的流体施加压力，以引起流体流动和提高其压力。活塞的封闭端面承受工作流体的压力，并与缸盖、缸壁构成压缩容积。活塞上装有活塞环或胶质密封圈以防止流体泄漏。活塞可用铸铁、锻钢、铸钢或铝合金等材料制造。
（四）气缸 气缸（图 1-8）是活塞式空压机的重要的零部件，其作用是配合活塞的往复运动，使空压机吸气和排气从而产生压缩空气的功能。气缸质量的好坏直接影响空压机的使用性能，在气缸的加工中不仅要保证尺寸精度，同时也要保证其表面粗糙度。
图 1-8 气缸
图 1-7 活塞
重型空压机阀组 小型空压机阀组 图 1-6 阀组
（五）销
在机械中，销钉（图1-9）主要用作装配定位，也可用作连接、放松级安全装置中的过载剪断连接。销的类型有：圆柱销、圆锥销、带孔销、开口销和安全销等。销的类型在使用中依其工作要求选用。连接用的销，其直径可根据连接的结构特点，按经验确定，必要时再做强度校核。定位销的直接可按结构确定。销在每一连接件内的长度，约为其直径的 1～2 倍。
销的常用材料为 35 钢或 45 钢。安全销的材料为 35、45、50、T8A、T10A等，热处理后硬度为 30～36HRC。销套材料可用 45、35SiMn、40Cr 等，热处理后硬度为 40～50HRC。
（六）缸盖
缸盖（图 1-10）安装在气缸体的上面，从上部密封气缸。缸盖上还装有进、排气门座，气门导管孔，用于安装进、排气门，还有进气通道和排气通道等。
目前使用的缸盖材料有两种：一是灰铸铁或合金铸铁；另一种是铝合金。铸铁缸盖具有高温强度高、铸造性能好、价格低等优点，但是导热性差、重量大。铝合金缸盖的主要优点是导热性好、重量轻，但是高温强度低，使用中容易变形、成本较高。
二、 螺杆式空压机核心零部件
图 1-9 销
图 1-10 缸盖
名 名 称 示 示 意 图 功 功
能
主
机 主机的结构有：盖板、弹簧片、轴承、排气端盖、缸体、阴转子、阳转子、轴承座、轴承、联接筒、传动轴、大齿轮、小齿轮、轴封、止油阀、单向阀等组成。
油
封
油封是用来封油的机械元件，它将主机传动部件中需要润滑的部件与出力部件隔离，不至于让润滑油渗漏。
温控阀
温控阀由阀体、活塞、弹簧、密封圈、温控元件、微调螺钉等组成。它的作用是控制压缩机的最低喷油温度，防止润滑油低温造成压缩机排气温度偏低在油气分离器内析出冷凝水，恶化润滑油的品质，缩短其使用寿命。
减荷阀
减荷阀由阀体、阀门、活塞、气缸、弹簧、密封圈等组成，其上配置有控制电磁阀，与微电脑控制相配合，集成加载、减荷；停机放气通断调节的功能。
最小压 力
阀
最小压力阀由阀体、阀芯、弹簧、活塞体、密封圈、调节螺钉等。该阀装置在油精分离器的出口端，它的主要作用是保证系统内建立油压所需的气体压力，也使油气混合气在分离器内得到较好的分离。
常用 金属 加工方法综述 加工方法 刀具 主运动 进给运动 加工范围 加工精度 车削 车刀 工件旋转 刀具移动 回转表面等 IT8～IT7 Ra6.3～1.6μm 知识拓展
钻削 麻花钻头 钻头旋转
钻头轴向移动 孔 ＜IT10 Ra>12.5μm 刨削 刨刀 刨刀往复直线运动 工件间歇 移动 平面、槽、成形面 IT8～IT7 Ra6.3～1.6μm 铣削 铣刀 铣刀旋转
工件移动 平面、槽、齿轮、 IT8～IT7 Ra6.3～1.6μm 磨削 砂轮 砂轮高速旋转 工件旋转、移动 平面、内外圆 IT7～IT6 Ra0.008～0.1μm
1、举例说明活塞式空压机在日常生活中的应用。
2、根据自己了解的知识，想一想上述零件的加工方法。
3、空压机常用配件损坏的原因，及如何控制其发生。
思考与实践
凿岩机是用来直接开采石料、路基开挖、隧道掘进以爆破法为主的工具。它在岩层上钻凿出炮眼，以便放入炸药去炸开岩石，从而完成开采石料或其它石方工程。此外，凿岩机也可改作破坏器，用来破碎混凝土之类的坚硬层。
潜孔钻是工程爆破前,用于在岩石进行钻孔的设备。它与凿岩机一样，都有冲击、转动、排碴和推进的凿岩成孔过程，不同的是潜孔钻机的冲击机构——冲击器装于钻杆的前端，潜入孔底，随钻孔的延伸而不断推进。潜孔钻机即因冲击器潜入孔底而得名。
任务 分析
任务二
凿岩机与潜孔钻车典型零部件 任务 目标
◇
了解凿岩机的使用范围及特点； ◇
了解凿岩机结构及工作原理； ◇
了解凿岩机构造及作用； ◇
了解潜孔钻车的零件；
·
凿岩机 潜孔钻 图 1-11
一、 凿岩机的分类
风动凿岩机的类型很多，根据其重量的大小、工作、安装及推进方式的不同，一般分为以下几种如图 1-12 所示。
二、 风动凿岩机的构造 名称 组 组
成 柄体部分 柄体、把手、水针、操纵柄、水阀、换向阀、调压阀等 缸体部分 缸体、棘轮、来复杆、阀柜、阀、阀套、活塞、导向套、消音罩等 机头部分 机头、转动套筒、钎尾套筒、卡钎器等 任务 实施
手持式凿岩机 气腿式凿岩机 导轨式凿岩机
图 1-12
图 1-13
1-柄体 2-缸体 3-机头 4-螺杆 5-操纵阀 6-棘轮 7-配气阀 8-螺旋棒 9-活塞 10-导向套 11-转动套 12-钎套 13-水针 14-钎卡 15-把手 16-消音罩 17-螺旋母
一、凿岩机冲击破碎原理 凿岩机主要用于在坚硬的岩石中钻孔，它的动作原理是冲击转动式。工作时活塞做高频往复运动，不断地冲击钎尾。在冲击力的作用下，呈尖楔状的钎头将岩石压碎并凿入一定深度，形成一道凹痕。活塞退回后，钎杆转过一定角度，活塞向前运动，再次冲击钎尾，又形成一道新的凹痕。两凹痕之间的扇形岩块被由钎头上产生的水平分力剪碎。活塞不断地冲击钎尾，并从钎杆的中心孔连续输入压缩空气或压力水，将岩渣排出孔外，形成一定深度的圆形钻孔。
知识 链接
1-凿岩机缸体
2-活塞
3-钎杆
4-钎头
图 1-14 凿岩机原理
二、凿岩工具 钎头是直接接触破碎矿岩部分，要求形状结构合理，凿速高，耐磨，强度高，寿命长，排粉性好，修磨方便，成本低，钎头一般由钎头体和合金片组成。它分为整体钎子和活动钎子两类，整体钎子具有传递冲击能量损失小，凿岩效率高；但修磨时搬运工作量大的特点，活动钎子具有可以更换钎头，提高钎杆的利用率，钎头修磨时可减少钎杆的搬运量。
钎头体要求耐冲击，抗疲劳破坏， 使用 40Cr 钢或 27～30Si、Mn、Mo 钢制造，可减少断裂现象。
三、凿岩机 及潜孔钻 核心零部件
(一)管接头
一字形钎头 十字形钎头 柱齿状钎头
图 1-15
管接头（图 1-16）是凿岩机及潜孔钻中连接管路或将管路装在液压元件上的零件，这是一种在流体通路中能装拆的连接件的总称。主要包括包括：螺母、卡套、扩口芯子、扩口套、扩口螺母。为了连接、安装和维修方便，它可分为端直通接头、直通接头，三通接头、弯头、带活螺母接头、铰接接头、堵头、过渡接头等，常用的材质有不锈钢和铜。
（二）法兰
法兰（图 1-17）又叫法兰盘或凸缘盘。法兰是使管子与管子相互连接的零件，连接于管端；也有用在设备进出口上的法兰，用于两个设备之间的连接，如减速机法兰。法兰连接或法兰接头，是指由法兰、垫片及螺栓三者相互连接作为一组组合密封结构的可拆连接，管道法兰系指管道装置中配管用的法兰，用在设备上系指设备的进出口法兰。法兰上有孔眼，螺栓使两法兰紧连。法兰间用衬垫密封。法兰分螺纹连接法兰和焊接法兰和卡夹法兰。
常用的法兰材质为：碳钢、 镍钢、钼钢、不锈钢、合金钢、镍合金。
图 1-16
管接头
承插法兰 对焊法兰 碳钢法兰
图 1-17 法兰
（三）轴套 轴套（图 1-18）是风动机械中经常遇到的典型零件之一。它主要用来支承传动零部件，传递扭矩和承受载荷。轴套零件是旋转体零件，其长度大于直径，一般由同心轴的外圆柱面、圆锥面、内孔和螺纹及相应的端面所组成。根据结构形状的不同，轴套零件可分为光轴、阶梯轴、空心轴和曲轴等。轴的长径比小于 5的称为短轴，大于 20 的称为细长轴，大多数轴介于两者之间。轴用轴承支承，与轴承配合的轴段称为轴颈。轴颈是轴的装配基准，它们的精度和表面质量一般要求较高，其技术要求一般根据轴的主要功用和工作条件制定。
轴套零件一般常用的材料有 45 钢、40Cr 合金钢、轴承钢 GCr15 和弹簧钢65Mn，还有 20CrMoTi、20Mn2B、20Cr 等。轴套零件最常用的毛坯是棒料和锻件，只有一些大型或结构复杂的轴，在质量允许时才采用铸件。
（四）钻杆
钻杆（图 1-19）的作用是把冲击器送至孔底，传递扭矩和轴压力，并通过其中心孔向冲击器输送压气。井下潜孔钻机的钻杆较短，长度一般为 800～1300mm，钻完一个深孔需要几十根钻杆。露天潜孔钻机一般只有二根钻杆，接杆可钻 15～18m 深的孔。
钻杆承受着冲击振动、扭矩及轴压力等复杂载荷的作用，并且由孔壁和钻杆之间排出的岩碴对其表面产生喷砂性的磨蚀作用。因此，要求钻杆有足够的强度、刚度和冲击韧性。钻杆一般采用中空厚壁无缝钢管。
图 1-18 轴套
图 1-19 钻杆
（五）其他零部件
柄体 缸体 阀柜 、 阀套
导向套 棘轮 螺旋棒
螺旋母 机头 转动组件
凿岩机具的由来 “工欲善其事，必先利其器”。“生产力一人十工具”。人类历史的分期，以工具的状况为标志。马克思说：“采掘业是国民经济的基础产业。”我国利用铜铁工具手工凿岩，已有三四千年历史。中国火药 11 世纪传入欧洲，逐步用于军事和采矿。1962 年瑞典诺贝尔父子发明硝化甘油胶质炸药用于修路与采矿，导致采掘工业高速发展。工业炸药发明后，人类从事采掘生产中面临的新的、最重大的工程技术难题，就是岩矿石中高效、低耗凿孔。1896 年美国研制成功第一台冲击频率达 1800 次／min 的气动凿岩机；1970 年第一台液压凿岩机在法国诞生。1920 年瑞典开始大批量生产中空钎钢，用以锻造整体钢钎凿岩。1923 年德国施知识拓展
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