飛輪的加工工藝設(shè)計【畢業(yè)論文+CAD圖紙全套】

買文檔就送您 紙全套， Q 號交流 401339828 或 11970985 1 摘 要 本設(shè)計課題主要是通過對飛輪進(jìn)行結(jié)構(gòu)分析，完成實(shí)體造型，并根據(jù)企業(yè)實(shí)際情況，重點(diǎn)進(jìn)行機(jī)械加工工藝編制，最后進(jìn)行數(shù)控編程加工。 本課題的意義在于： 工學(xué)結(jié)合，在學(xué)校指導(dǎo)老師輔導(dǎo)下， 在零件實(shí)體設(shè)計、機(jī)械加工工藝編制、收集資料、查閱手冊等專業(yè)知識與技能方面得到較全面的訓(xùn)練與提高， 關(guān)鍵詞： 飛輪 ； 實(shí)體造型；工藝編制 。 買文檔就送您 紙全套， Q 號交流 401339828 或 11970985 2 序 言 學(xué)完了大學(xué)四年的所有課程，就要開始做 課程 設(shè)計了， 課程 設(shè)計課題是要集合我們所學(xué)的各門專業(yè)知識，理論與實(shí)踐相結(jié)合，完成設(shè)計項(xiàng)目，解決工程實(shí)際問題，因此我們必須首先對所學(xué)課程全面掌握， 融會貫通。 由于設(shè)計的需要，我仔細(xì)研究了零件圖，但在設(shè)計過程中，因自己經(jīng)驗(yàn)不足，遇到了很多實(shí)際問題，使我體會到了在現(xiàn)場實(shí)習(xí)調(diào)研僅證明可不可以實(shí)干，而不能代表能不能干好。所以我積極與設(shè)計指導(dǎo)老師溝通，在老師的全力幫助、指導(dǎo)下問題得到了全面解決，同時受到老師優(yōu)良工作品質(zhì)的影響，培養(yǎng)出了我緩中求穩(wěn)、虛心求教、實(shí)事求是、一絲不茍的工作作風(fēng)，并樹立了明確的生產(chǎn)觀、經(jīng)濟(jì)觀和全局觀，為今后從事工作打下了良好的基礎(chǔ)。 通過 課程 設(shè)計，我真正認(rèn)識到理論和實(shí)踐相結(jié)合的重要性，并培養(yǎng)了我綜合運(yùn)用所學(xué)理論知識和實(shí)際操作知識去理性的 分析問題和解決實(shí)際工作中的一般技術(shù)工程問題的能力，使我建立了正確的設(shè)計思想，掌握了工藝設(shè)計的一般程序、規(guī)范和方法，并進(jìn)一步鞏固、深化地吸收和運(yùn)用了所學(xué)的基本理論知識和基本操作技能。還有，它提高了我設(shè)計計算、繪圖 、 實(shí)際加工零件和正確使用技術(shù)資料、標(biāo)準(zhǔn)、手冊等工具書的獨(dú)立工作能力，更培養(yǎng)了我勇于創(chuàng)新的精神及嚴(yán)謹(jǐn)?shù)膶W(xué)風(fēng)及工作作風(fēng)。 由于本人能力有限，缺少設(shè)計經(jīng)驗(yàn)，設(shè)計中漏誤在所難免，敬請老師指正批評，以使我對自己的不足得到及時的發(fā)現(xiàn)并修改，也使我在今后的工作中避免再次出現(xiàn)。 在這里，向在這次 課程 設(shè)計中給予過我鼓 勵、指導(dǎo)及幫助的 老師表示我虔誠和衷心的感謝！ 買文檔就送您 紙全套， Q 號交流 401339828 或 11970985 3 目 錄 第一章 零件的實(shí)體造型 1 飛輪 在產(chǎn)品中的作用、結(jié)構(gòu)特點(diǎn) 1 飛輪 的實(shí)體造型 1 第二章 零件 的機(jī)械加工工藝編制 4 2. 1 分析 飛輪 的技術(shù)資料 4 2. 2 確定 飛輪 的毛坯類型及其制造方法 6 2. 3 選擇 飛輪 的加工設(shè)備 9 2. 4 擬定 飛輪 的工藝路線及定位基準(zhǔn) 10 2. 5 設(shè)計 飛輪 的加工工序 13 2. 6 填寫 飛輪 的機(jī)械加工工藝文件 15 第三章 飛輪的夾具設(shè)計 16 3. 1 工件的定位原理 16 3. 2 工件的夾緊 17 3. 3 夾具的選擇 17 夾具示意圖 18 致謝 21 參考文獻(xiàn) 21 附錄 工藝卡和工序卡 22 買文檔就送您 紙全套， Q 號交流 401339828 或 11970985 4 第一章 零件的實(shí)體造型 隨著時代的進(jìn)步，科技的 經(jīng)進(jìn)入到了一種先進(jìn)的、全新的三維虛擬現(xiàn)實(shí)的環(huán)境中 ，實(shí)現(xiàn)了產(chǎn)品的數(shù)字化三維設(shè) 發(fā)展，許多高科技手段逐步代替了手工勞動方式，比如機(jī)械設(shè)計與制造領(lǐng)域， 產(chǎn)品設(shè)計已 計。 件即是實(shí)現(xiàn)這種數(shù)字化三維設(shè)計的有效工具。利用 僅縮短設(shè)計周期，而且大大提高設(shè)計效率。 輪在產(chǎn)品中的作用、結(jié)構(gòu)特點(diǎn) 飛輪結(jié)構(gòu)簡單形狀規(guī)則，零件中心為 38+ 孔 及 10 槽 ，周圍有 4 20 見圖 1示。 圖 1 飛輪的結(jié)構(gòu) 第二章 零件 的機(jī)械加工工藝編制 機(jī)械 加工工藝規(guī)程是規(guī)定零件機(jī) 械加工工藝過程和操作方法等的工藝文件，是 機(jī)械加工中最主要的技術(shù)文件，主要包括工藝過程卡和工序卡。編制機(jī)械 加工工藝規(guī)程分以下幾個階段： 買文檔就送您 紙全套， Q 號交流 401339828 或 11970985 5 2. 1 分析飛輪的技術(shù)資料 2. 1 2 零件 的結(jié)構(gòu)及加工精度分析 （ 1）主要加工精度要求 1） 200圓與 38+ 孔同軸度公差為 2）鍵槽 10 38+ 孔軸心線對稱度公差為 3）零件加工后進(jìn)行靜平衡檢查。 4）鑄造后時效處理 。 5）未注明鑄造圓角 6）未注倒角 2 45。 （ 2）其余技術(shù)要求： 1） 鑄造后時效處理。 2） 未注明鑄造圓角 3） 未注倒角 2 45。 4） 零件加工后進(jìn)行靜平衡檢查。 買文檔就送您 紙全套， Q 號交流 401339828 或 11970985 6 圖 2輪零件簡圖 2. 1 3 確定關(guān)鍵加工表面 根據(jù)圖紙標(biāo)注，將精度要求高的表面定為關(guān)鍵加工表面。 （ 1）飛輪孔徑為 38 的尺寸精度為 糙度 m，其軸線是 200同軸度基準(zhǔn)，而且是 鍵槽 10 對稱度基準(zhǔn)，所以是關(guān)鍵加工表面。 （ 2） 飛輪鍵槽 10 寸精度為 糙度 m，有對稱度要求，所以是關(guān)鍵加工表面。 （ 3） 38 內(nèi)孔及鍵槽總長為 0 寸精度為 所以是關(guān)鍵加工表面。 2. 2 確定零件毛坯的類型及其制造方法 毛坯的類型及其制造方法的選擇不僅影響毛坯的制造工藝及費(fèi)用，而且與零件的機(jī)械加工工藝和加工質(zhì)量密切相關(guān)。 2. 2 1 毛坯的類型及其制造方法的選擇 選擇毛坯時應(yīng)該考慮的因素有：零件的生產(chǎn)綱領(lǐng)、零件材料的工藝性、零件的結(jié)構(gòu)形狀和尺寸、現(xiàn)有的生產(chǎn)條件。 由于飛輪零件的材料要 求 選用 抗拉強(qiáng)度 和塑性低，但鑄造性能和減震性能好 ， 因此應(yīng)選用毛坯類型為鑄件， 較高強(qiáng)度鑄鐵，基體為珠光體，強(qiáng)度、耐磨性、耐熱性均較好，減振性也良好；鑄造性能較好，需要進(jìn)行人工時效處理。該零件是大批量生產(chǎn)，零件的輪廓尺寸不大，所以企業(yè)選用機(jī)械砂型鑄造，其生產(chǎn)效率比手工制砂型高數(shù)倍至數(shù)十倍，特別適合大批量生產(chǎn) ， 雖然 設(shè)備昂貴，但工人的技術(shù)水平要求較低，對中小型鍛件的質(zhì)量穩(wěn)定性也有明顯提高。 2. 2 2 確定零件 毛坯的機(jī)械加工余量 查機(jī)械工藝師手冊，將零件各加工面毛坯余量及公差列入下表 2 簡圖 表面代號 基本尺寸 余量 余量 公差 備注 - - 實(shí)心 200 3 1 買文檔就送您 紙全套， Q 號交流 401339828 或 11970985 7 100 3 1 5 2 1 10 2 1 10 2 1 表 2. 2 3 繪制軸的毛坯簡圖 標(biāo)注毛坯的主要尺寸。如圖 2 2文檔就送您 紙全套， Q 號交流 401339828 或 11970985 8 2. 3 選擇 飛輪 的加工設(shè)備 加工 設(shè) 備的選擇 根據(jù) 飛輪的工藝特征性，加工設(shè)備采用通用機(jī)床，即普通車床、插床、鉆床。工藝裝備采用通用夾具（三爪卡盤）、通用工 具（標(biāo)準(zhǔn)車刀、 插槽刀 ）、通用量具（游標(biāo)卡尺、外徑千分尺等）。 2. 4擬定飛輪的工藝路線及定位基準(zhǔn) 表 2輪機(jī)械加工工藝路線 工序號 工序名稱 工序內(nèi)容 工藝裝備 1 鑄造 鑄造 2 清砂 清砂 3 熱處理 人工時效 4 清砂 細(xì)清砂 5 涂漆 非加工表面涂防銹漆 6 車 夾 100坯外圓，以 200右端面， 200圓至圖樣尺寸，鉆車內(nèi)孔 38+ 圖樣尺寸，倒角 2 45 車 倒頭，夾 200圓，車左端大端面，保證尺寸 95 10010角 2 45 劃線 在 100的端面上劃 10槽線 9 插 以 200圓及右端面定位，按 38+ 孔中心線找正，裝夾工件，插 10 槽 用工裝或組合夾具 10 鉆 以 200圓及一端面定位， 10 用鉆買文檔就送您 紙全套， Q 號交流 401339828 或 11970985 9 槽定向鉆 4 20模 11 鉗 零件靜平衡檢查 專用工裝 12 檢驗(yàn) 按圖樣要求，檢查 各部尺寸及精度 13 入庫 入庫 工藝分析 1）飛輪為鑄件，在加工時應(yīng)照顧各部加工余量，避免加工后造成壁厚不均勻，如果鑄件毛坯質(zhì)量較差，應(yīng)增加劃線工序。 2）零件靜平衡檢查，可在 38+ 內(nèi)裝上心軸，在靜平衡架上找靜平衡，如果零件不平衡，可在左大端面（ 200 160間）上鉆孔減輕重量，以最后調(diào)到平衡。 3） 200 外圓與 38+ 孔同軸度檢查，可用心軸裝夾工件，然后再偏擺儀上貨 V 形塊上用百分表測出。 4）鍵槽 10 38+ 孔軸心線的對稱度檢查，可采用專用檢具進(jìn)行檢查。 1 粗基準(zhǔn)的選擇 選用的粗基準(zhǔn)必須便于加工精基準(zhǔn)，以盡快獲得精基準(zhǔn)。 粗基準(zhǔn)應(yīng)選用面積較大，平整光潔，無澆口、冒口、飛邊等缺陷的表面，這樣工件的定位才穩(wěn)定可靠。 當(dāng)有多個不加工表面時，應(yīng)選擇與加工表面位置精度要求較高的表面作為粗基準(zhǔn)。 當(dāng)工件的加工表面與某不加工表面之間有相互位置精度要求時，應(yīng)選擇該不加工表面作為粗基準(zhǔn)。 當(dāng)工件的某重要表面要求加工余量均勻時，應(yīng)選擇該表面作為粗基準(zhǔn)。 粗基準(zhǔn) 在同一尺寸方向上應(yīng)只使用一次。 買文檔就送您 紙全套， Q 號交流 401339828 或 11970985 10 2. 精基準(zhǔn)的選擇 （ 1） 零件已加工的表面作為定位基準(zhǔn)，這種基準(zhǔn)稱為精基準(zhǔn)。合理地選擇定位精基準(zhǔn)是保證零件加工精度的關(guān)鍵。 （ 2） 選擇精基準(zhǔn)應(yīng)先根據(jù)零件關(guān)鍵表面的加工精度（尤其是有位置精度要求的表面），同時還要考慮所選基準(zhǔn)的裝夾是否穩(wěn)定可靠、操作方便。 （ 3） 精基準(zhǔn)的選擇原則： 基準(zhǔn)重合原則。盡量選擇設(shè)計基準(zhǔn)作為精基準(zhǔn)，避免基準(zhǔn)不重合而引起的定位誤差。 基準(zhǔn)統(tǒng)一原則。盡量選擇多個加工表面共享的定位基準(zhǔn)面作為精基準(zhǔn)，以保證 免誤差， 簡化夾具的設(shè)計和制造。 自為基準(zhǔn)原則。精加工或光整加工工序應(yīng)盡量選擇加工表面本身作為精基準(zhǔn)，該表面與其他表面的位置精度則由先行工序保證。 互為基準(zhǔn)原則。當(dāng)兩個表面相互位置精度以及各自的形狀和尺寸精度都要求很高時，可以采取互為基準(zhǔn)原則，反復(fù)多次地進(jìn)行加工。 任務(wù)實(shí)施 一、 選擇飛輪的粗基準(zhǔn)和夾緊方案 選擇毛坯 100 外圓作為粗基準(zhǔn) ， 使用三爪卡盤 能方便地加工兩端面和中心孔，可以僅僅、快獲得精基準(zhǔn)，如圖 2示 買文檔就送您 紙全套， Q 號交流 401339828 或 11970985 11 圖 2、 選擇飛輪的精基準(zhǔn)和夾緊方案 2. 5 設(shè)計飛輪的加工工序 2. 5. 1 確定加工余量 主要由查表，配合經(jīng)驗(yàn)法類比法確定加工余量及工序尺寸。 將相關(guān)數(shù)據(jù)列表 2。 表 2輪加工余量與工序尺寸表 工序號 加工表面 基本尺寸 加工余量 公差等級 工序尺寸及公差 表面粗糙度 m 6 車右端面 110+2 2 110 孔 37 2 孔 2 文檔就送您 紙全套， Q 號交流 401339828 或 11970985 12 鉸孔 38 2 38+ 車左大端面 95+2 2 95 100端面 110+2 2 110 插槽 10 10 0 . 5. 2 確定切削用量 根據(jù)加工余量和裝夾情況，確定走刀次數(shù)和背吃刀量； 查表結(jié)合經(jīng)驗(yàn)確定主軸轉(zhuǎn)數(shù)和刀具進(jìn)給量，數(shù)據(jù)見表 4 2工切削用量匯總表 工序號 加工部位 加工內(nèi)容 刀具材料 走刀 次數(shù) 背吃刀量 軸轉(zhuǎn)數(shù) r/給量 mm/r 6 右端面 ,38+ 內(nèi)孔 車右端面 硬質(zhì)合金 1 2 600 孔 高速鋼 1 2 400 孔 高速鋼 1 2 600 孔 高速鋼 1 2 150 左大端面， 100面 車左大端面， 硬質(zhì)合金 1 2 600 100面 硬質(zhì)合金 1 2 600 10 插 10槽 硬 質(zhì)合金 10 1 10 4 20鉆 420 高速鋼 1 20 400 2. 5. 3 確定工時定額 因飛輪為成批生產(chǎn)，因此可以采用經(jīng)驗(yàn)估算法計算各工序的工時定額。主要利用經(jīng)過實(shí)踐而積累的統(tǒng)計數(shù)據(jù)及進(jìn)行部分計算來確定，計算結(jié)果見表 4實(shí)際生產(chǎn)中，時間定額需要不斷修正。 表 2工序號 工序名稱 工序內(nèi)容 工序時間（分） 買文檔就送您 紙全套， Q 號交流 401339828 或 11970985 13 1 鑄造 鑄造毛坯 2 清砂 清砂 3 熱處理 人工時效 4 清砂 細(xì) 清砂 5 涂漆 非加工表面涂防銹 漆 6 車 車右端面 鉆車 38 內(nèi)孔 15 7 車 車左端大端面 車 100 5 8 劃線 在 100的端面上劃 10槽線 5 9 插 插 10 槽 7 10 鉆 鉆 4 20 16 11 鉗 零件靜平衡檢查 12 檢驗(yàn) 按圖樣要求，檢查各部尺寸及精度 2. 6 填寫 零件 的機(jī)械加工工藝文件 工藝文件是用于指導(dǎo)生產(chǎn)的重要文件。不同的生產(chǎn)綱領(lǐng)有不同的填寫工藝文件的要求，因?yàn)轱w輪是大批量生產(chǎn)，所以需要填寫詳細(xì)的工藝工程卡和工序卡。見 附件 2。 第三章 飛輪的夾具設(shè)計 一、 夾具和裝夾方式的選擇 買文檔就送您 紙全套， Q 號交流 401339828 或 11970985 14 在機(jī)床上加工零件時，為保證工件的加工精度和加工質(zhì)量，必須使工件位于機(jī)床上的正確位置，也就是通常所說的 “定位 ”，然后將它固 定也就是通常所說的 “夾緊 ”。工件在機(jī)床上定位與夾緊的過程稱為工件的裝夾過程。 1工件的定位原理 （ 1）六點(diǎn)定位原理 工件在空間有六個自由度，即沿 X、 Y、 Z 三個坐標(biāo)方向的移動自由度和繞 X、 Y、 Z 三個移動軸的旋轉(zhuǎn)自由度 A、 B、 C，如下圖所示。 要確定工件在空間的位置，需要按一定的要求安排六個支撐點(diǎn)也就是通常所說的定位元件，以限制加工工件的自由度，這就是工件定位的 “六點(diǎn)定位原理 ”。需要指出的是，工件形狀不同，定位表面不同，定位點(diǎn)的布置情況也各不相同。 圖 數(shù)控機(jī)床的坐標(biāo)軸 （ 2）限制自由度與工件加工要求的關(guān)系 根據(jù)工件加工表面的不同加工要求，有些自由度對加工要求有影響，有些自由度對加工要求無影響，對加工要求有影響的自由度必須限制，而不影響加工要求的自由度不必限制。 （ 3）完全定位與不完全定位 工件的六個自由度都被限制的定位成為完全定位，工件被限制的自由度少于六個，但不影響加工要求的定位，成為不完全定位，完全定位和不完全定位是實(shí)際加工中工件最常用的定位方式。 2工件的夾緊 金屬切削加工過程中，為保證工件定位時確定的正確位置，防止工件在切削力、離心力、慣性力或重力等作用下產(chǎn)生位移和振動，必須將工件夾緊。這種保證加 工精度和安全生產(chǎn)的裝置稱為夾緊裝置。 （ 1）對夾緊的基本要求 買文檔就送您 紙全套， Q 號交流 401339828 或 11970985 15 工件在夾緊過程中，不能改變工件定位后所占據(jù)的正確位置。 夾緊力的大小適當(dāng)，既要保證工件在加工過程中的位置不能發(fā)生任何變動，又要使工件不產(chǎn)生大的夾緊變形；同時也要使得加工振動現(xiàn)象盡可能小。 操作方便、省力、安全。 （ 2）夾緊力方向和夾緊點(diǎn)的確定 夾緊力應(yīng)盡可能朝向主要定位基準(zhǔn)，這樣可以保證夾緊工件時不破壞工件的定位，影響工件的加工精度要求。 夾緊力方向應(yīng)有利于減少夾緊力，要求能夠在最小的夾緊力作用下，完成零件的加工過程。 夾 緊力的作用點(diǎn)應(yīng)選在工件剛性較好的方向和方位上，這一原則對剛性較差的零件特別重要，可以保證零件的夾緊變形量最小。 3夾具的選擇 數(shù)控加工的特點(diǎn)對夾具提出了兩個基本要求，一是要保證夾具的坐標(biāo)方向與機(jī)床的坐標(biāo)方向相對固定；二是要能保證零件與機(jī)床坐標(biāo)系之間的準(zhǔn)確尺寸關(guān)系。依據(jù)零件毛料的狀態(tài)和數(shù)控機(jī)床的安裝要求，應(yīng)選取能保證加工質(zhì)量、滿足加工需要的夾具。除此之外，還要考慮以下幾點(diǎn)： （ 1）當(dāng)零件加工批量不大時，應(yīng)盡量采用組合夾具、可調(diào)夾具和 其他通用夾具，以縮短生產(chǎn)準(zhǔn)備時間，節(jié)省生產(chǎn)費(fèi)用。在成批生產(chǎn)時可以考慮采用專用夾具，同時要求夾具的結(jié)構(gòu)簡單。 （ 2）裝夾零件要方便可靠，避免采用占機(jī)人工調(diào)整的裝夾方式，以縮短輔助時間，盡量采用液壓 、氣動或多工位夾具，以提高生產(chǎn)效率。 采用可換 鉆 套 和 H = 1.5*d= 38 = 57 h = 0.5*d=38 = 19 買文檔就送您 紙全套， Q 號交流 401339828 或 11970985 16 致 謝 感謝 柴 老師長期以來悉心的指導(dǎo) 和在設(shè)計過程 中提的 修改意見，讓我對飛輪 工藝工裝設(shè)計有了較全面的了解， 置身老師的指導(dǎo)過程中，不僅我的思想觀念煥然一新，也改善了我的思考方式， 為日后的工作和更進(jìn)一步的學(xué)習(xí)打下了堅(jiān)實(shí)的基礎(chǔ)，也積累了許多寶貴的設(shè)計經(jīng)驗(yàn)。 同樣感謝四 年來給予我支持和幫助的所有老師和同學(xué)，他們讓我在這三年里學(xué)到了好多知識，豐富了我的大學(xué)生活，在即將結(jié)束的大學(xué)生活能夠讓我畫上圓滿的句號。 最后感謝我的爸爸媽媽，是 他們含辛茹苦，一直在精神上鼓勵我，在經(jīng)濟(jì)上支持我，讓我圓滿完成學(xué)業(yè)，在次深表謝意。 參考文獻(xiàn) 1倪森壽主編，機(jī)械制造工藝與裝備，北京：化學(xué)工業(yè)出版社 ,2009. 2倪森壽主編 機(jī)械制造工藝與裝備習(xí)題集和課程設(shè)計指導(dǎo)書 ，北京：化學(xué)工業(yè)出版社 ,2009. 買文檔就送您 紙全套， Q 號交流 401339828 或 11970985 17 3顧京 主編 ,數(shù)控加工編程及操作 ,北京： 高等教育出版社 ， 2008. 4陳志祥 主編 , 006實(shí)用教程 ，北京：電子工業(yè) 出版社 ， 2008. 5楊叔子主編 ,機(jī)械加工工藝師手冊 ,北京：機(jī)械工業(yè)出版社 ,2001. 6王先逵主編，機(jī)械加工工藝手冊 ,北京：機(jī)械工業(yè)出版社 ,2006. 7陸曉春主編 體設(shè)計 創(chuàng)新三維 京：航空航天大學(xué)出版社， 2006. 8徐海枝主編，機(jī)械加工工藝編制，北京：北京理工大學(xué)出版社， 2009. 9趙長旭主編， 數(shù)控加工工藝 ,西安：西安電子科技大學(xué)出版社 ,2005. 10韓興國，王斌武 . 機(jī)床主軸加工工藝教學(xué)案例分析 以 床主軸機(jī)械加工為例J 桂林航天工業(yè)高等專科學(xué)校學(xué)報 , 2009(2), 211214 11馮玉琢 . 機(jī)械加工工藝編制的要點(diǎn) J 科技創(chuàng)新導(dǎo)報 , 2009(5) 82 12紀(jì)海紋 . 軸類零件的加工工藝 J 裝備制造技術(shù) , 2008(4) 156157 13陳旻 . 軸類零件的數(shù)控加工工藝設(shè)