機械制造工藝學課程設計--設計飛輪零件的機械加工工藝規(guī)程

1、<p><b>　　機械制造工藝學</b></p><p><b>　　課程設計</b></p><p>　　設計題目：設計飛輪零件的機械加工工藝規(guī)程</p><p><b>　　目錄</b></p><p><b>　　飛輪零件圖3</b>&

2、lt;/p><p><b>　　一、零件的分析6</b></p><p>　　1.1零件的作用6</p><p>　　1.2零件的工藝性分析6</p><p>　　二、零件的生產類型6</p><p><b>　　2.1生產綱領6</b></p><

3、p><b>　　三、毛坯的確定7</b></p><p>　　3.1 確定毛坯類型及其制造方法7</p><p>　　3.2估算毛坯的機械加工加工余量7</p><p>　　四、定位基準選擇8</p><p>　　4.1選擇精基準8</p><p>　　4.2選擇粗基準9<

4、/p><p>　　五、擬定機械加工工藝路線9</p><p>　　5.1選擇加工方法9</p><p>　　5.2. 制定工藝加工路線10</p><p>　　六、加工余量級工序尺寸的確定11</p><p>　　6.1確定200外圓的加工余量及工序尺寸11</p><p>　　6.2確定

5、38H7孔的加工余量及工序尺寸13</p><p>　　6.3 其余表面的余量及公差14</p><p><b>　　七、設計總結15</b></p><p><b>　　工藝卡片16</b></p><p><b>　　參考文獻23</b></p>&

6、lt;p><b>　　飛輪零件圖</b></p><p><b>　　設計要求</b></p><p><b>　　產品生產綱領</b></p><p>　　產品的生產綱領為160臺／年，每臺產品飛輪數(shù)量一件</p><p>　　飛輪的備品百分率為3％，廢品百分率為0.4

7、％</p><p><b>　　生產條件和資源</b></p><p>　　毛坯為外協(xié)件，生產條件可根據(jù)需要確定</p><p>　　現(xiàn)可供選用的加工設備有：</p><p><b>　　B5020刨床1臺</b></p><p>　　CA6140車床1臺</p>

8、<p>　　Z525鉆床1臺（含鉆模）</p><p>　　各設備均達到機床規(guī)定的工作精度要求，不再增加設備</p><p><b>　　一、零件的分析</b></p><p><b>　　1.1零件的作用</b></p><p>　　主視圖為全剖視圖，主要表達零件的內部結構和各表面的

9、軸向相對位置。左視圖主要表達零件的外形輪廓，主體上的凸緣、沉槽的分布情況。</p><p>　　從主視圖上看，主體由多個同軸的內孔、外圓及鍵槽組成，從左視圖可以看出，在主體上沿圓周方向均勻分布有沉槽。</p><p>　　飛輪的作用是儲存能量，使發(fā)動機運轉平穩(wěn)并減少振動和噪聲，還保證發(fā)動機曲軸旋轉的慣性旋轉的均勻性和輸出扭矩的均勻性，借助于本身旋轉的慣性力，幫助克服起動時氣缸中的壓縮阻力和

10、維持短期超載時發(fā)動機的繼續(xù)運轉。φ38H7的孔用于安裝發(fā)動機的主軸承，L面用于定位。</p><p>　　1.2零件的工藝性分析</p><p>　　φ38H7的孔和的鍵槽具有較高的尺寸精度和位置精度，孔與外圓表面的同軸度為φ0.02及鍵的對稱度0.08，內孔表面的粗糙度Ra為1.6um，是加工的關鍵面，鍵槽頂面也是加工關鍵面，與孔的下底面要保證距離尺寸及鍵槽兩側面之間的表面粗糙度要保證R

11、a為3.2um。</p><p>　　另外，的孔及飛輪兩端面的尺寸精度要求較低，表面粗糙度Ra為12.5um，是加工次要表面?？足@通即可，其它表面均為不加工表面，只要鑄造出來就可以了。</p><p><b>　　二、零件的生產類型</b></p><p><b>　　2.1生產綱領</b></p><

12、p>　　根據(jù)任務書的要求已知：</p><p>　?。?）產品的生產綱領為160臺/年，每臺產品飛輪數(shù)量1件</p><p>　?。?）飛輪的備品百分率為a=3%，廢品百分率為b=0.4%。</p><p>　　故飛輪的生產綱領計算如下：</p><p><b>　　件/年</b></p><p

13、>　　2.2生產類型及工藝特征</p><p>　　飛輪屬于柴油機類型零件，根據(jù)表附表2可以確定飛輪屬于中型機械。根據(jù)生產綱領165（件/年）及零件類型為中型機械則可知飛輪生產類型為小批量生產類型。工藝特征見附表2 </p><p><b>　　三、毛坯的確定</b></p><p>　　3.1 確定毛坯類型及其制造方法</p>

14、;<p>　　由附表5可知，鑄鐵材料的零件一般情況下只能采用鑄件，飛輪制造材料為灰鑄鐵HT200可以確定毛坯類型為鑄件，再查附表2得出，飛輪毛坯用木模手工造型的鑄造方法。毛坯形狀可以與零件的形狀盡量接近。中心孔及溝槽鑄造出來，然后經過時效處理</p><p>　　3.2估算毛坯的機械加工加工余量</p><p>　　根據(jù)毛坯最大輪廓尺寸為φ200和加工表面的基本尺寸為φ200

15、，查附表6按中間等級2級精度查表得頂面的機械加工余量為5，底面及側面的機械加工余量為4，內孔機械加工余量取4.再查附表7得，飛輪毛坯尺寸偏差為±1.0。</p><p><b>　　3.3繪制毛坯簡圖</b></p><p><b>　　四、定位基準選擇</b></p><p><b>　　4.1選擇精

16、基準</b></p><p>　　本零件是帶孔的盤狀飛輪，Φ38H7孔軸線是高度和寬度方向的設計基準。為避免由于基準不重合而產生的誤差，應該選Φ38H7的孔和L面作為精基準。這樣可以保證表面Φ200外圓的同軸度、鍵槽的對稱度要求，此外這一組基準定位面積較大，工件的裝夾穩(wěn)定可靠，容易操作，夾具結構也比較簡單。即遵循“基準重合”原則。同時也可以選擇Φ200的外圓面和L端面為精基準，可以更好的保證內孔與外圓

17、的同軸度，還能更精準的刨削出鍵槽，保證了鍵槽的對稱度要求和尺寸精度。并且鉆削出的4個Φ20的孔也更加對稱。即符合“統(tǒng)一基準原則”。還有也可以以Φ200外圓面、M面和Φ38H7的內孔面、L面互為基準進行加工得到工藝要求后再加工鍵槽和孔。即符合“互為基準原則”。綜合考慮，選取半精車后的Φ200的外圓面和L端面為精基準。</p><p><b>　　4.2選擇粗基準</b></p>

18、<p>　　選擇Φ200外圓、M面作為粗基準，能方便的加工出L面和Φ38H7孔（精基準），還可以保證Φ200外圓與Φ100外圓的同軸度。也可以選擇Φ100外圓面和M面為粗基準，直接加工出Φ200外圓面和L面，以其為精基準再加工其它要加工的部分。綜合考慮，選取Φ100外圓面和M面為粗基準。</p><p>　　五、擬定機械加工工藝路線</p><p>　　5.1選擇加工方法 <

19、;/p><p>　　本零件的加工面有外圓、內孔、端面及槽。材料是HT200，加工方法選擇如下： 根據(jù)附表12、13、14得，Φ38mm內孔公差等級為IT7，表面粗糙度值為Ra1.6um需經過粗車、半精車、精車。 鍵槽10±0.018相對于A基準有對稱度和表面糙度要求，可在刨床上完成。 外圓Φ100mm和槽的幾個面未標注尺寸公差和表面粗糙度；外圓Φ200mm未標注尺寸公差等級，且表面粗糙度為Ra3.2um，可

20、通過粗車、半精車 、精車保證。4個Φ20mm的孔的表面粗糙度為Ra25，在鉆床上加工即可。 3個端面的表面粗糙度值都為Ra12.5，經過粗車即可。 </p><p>　　5.2. 制定工藝加工路線</p><p>　　按照先加工基準面及先粗后精的原則，飛輪的加工可按下面的加工路線進行：</p><p><b>　　方案一</b></p&g

21、t;<p><b>　　方案二</b></p><p><b>　　方案三</b></p><p>　　綜合比較本零件為小批量生產，考慮到生產效率和成本關系，工序應該較集中，首選方案一比較經濟合理。</p><p>　　六、加工余量級工序尺寸的確定</p><p>　　6.1確定200

22、外圓的加工余量及工序尺寸</p><p><b>　　已知：</b></p><p>　　.200外圓的加工過程如圖所示；</p><p>　　.毛坯尺寸及其偏差=2001.0；</p><p>　　精加工尺寸及其公差=； </p><p>　　查附表15《車削加工的加工余量經驗參考值》得出，半精

23、加工的加工余量經驗值是1-2，考慮到粗車與半精車38H7孔在同一工序同一次裝夾的情況下完成，粗車半精車不存在定位誤差，所以半精車200外圓的單邊加工余量取1，粗車單邊加工余量取4。</p><p>　　半精車外圓的尺寸及表面精度的確定，可參考附表12《外圓表面加工方案》。表中“粗車半精車外圓面”的經濟精度為IT8-IT10級，表面粗糙度Ra為6.3-3.2m。半精車200外圓面的公差等級取IT9級，表面粗糙度Ra

24、取3.2m。</p><p>　　粗車外圓面的經濟精度為IT11級以上，表面粗糙度Ra為25-6.3m，粗車200外圓面的公差等級取IT12級，表面粗糙度Ra取15m。</p><p>　　根據(jù)工序尺寸和公差等級，查附表《標準公差數(shù)值》得出粗車，半精車200外圓面的工序尺寸偏差，按“入體原則”標注。200外圓面的加工余量及工序尺寸見表</p><p>　　Φ200外

25、圓面的加工余量及工序尺寸</p><p>　　6.2確定38H7孔的加工余量及工序尺寸</p><p><b>　　已知：</b></p><p>　　38H7孔的加工過程如圖所示；</p><p>　　.毛坯尺寸及其偏差=300.1；</p><p>　　（3） .精加工尺寸及其公差=38H7

26、（）；</p><p>　　查附表15《車削加工的加工余量經驗參考值》得出，半精加工的加工余量經驗值是1-2，精加工的加工余量經驗值是0.1-0.8.考慮到精車與半精車38H7孔在同一工序同一次裝夾的情況下完成，精車半精車不存在定位誤差，以及精車的加工余量可以取小值，所以精車38H7孔的單邊加工余量取0.4，半精車單邊加工余量取1.1。</p><p>　　半精車內孔的尺寸及表面精度的確定

27、，可參考附表13《內圓表面加工方案》。表中“粗鏜（粗擴）半精鏜孔”的經濟精度為IT9-IT10級，表面粗糙度Ra為1.6-3.2m。半精車38H7孔的公差等級取IT10級，表面粗糙度Ra取3.0m。</p><p>　　粗車（參考粗鏜）孔的經濟精度為IT11-IT13級，表面粗糙度Ra為6.3-12.5m，粗車38H7孔的公差等級取IT13級，表面粗糙度Ra取10m。</p><p>　　

28、根據(jù)工序尺寸和公差等級，查附表《標準公差數(shù)值》得出精車，半精車38H7孔的工序尺寸偏差，按“入體原則”標注。38H7孔的加工余量及工序尺寸見表</p><p>　　38H7孔的加工余量及工序尺寸</p><p>　　6.3 其余表面的余量及公差</p><p>　　鍵槽的加工余量及公差，因為鍵寬為7級精度且表面粗糙度為Ra3.2，所以要進行粗刨后再精刨。根據(jù)附表21

29、《平面加工余量及公差》得出粗刨后進行精刨的加工余量為1.0mm，公差為+0.3。</p><p>　　M、N面的加工余量及公差，因為表面的粗糙度要求不高，只需進行粗加工即可。根據(jù)附表15，M面加工余量為6mm，進行兩次走刀。而L面的加工余量為4mm，也進行兩次走刀。</p><p><b>　　七、設計總結</b></p><p>　　通過這段

30、時間的機械設計課程設計進一步鞏固、加深和拓寬所學的知識；通過設計實踐，樹立了正確的設計思想，增強創(chuàng)新意思和競爭意識，熟悉掌握了機械設計的一般規(guī)律，也培養(yǎng)了分析和解決問題的能力；通過設計計算、繪圖以及對運用技術標準、規(guī)范、設計手冊等相關設計資料的查閱，對自己進行了一個全面的機械設計基本技能的訓練。 在具體做的過程中，從設計到計算，從分析到繪圖，讓我更進一步的明白了作為一個設計人員要有清晰的頭腦和整體的布局，要有嚴謹?shù)膽B(tài)度和不厭其煩

31、的細心，要有精益求精、追求完美的一種精神。從開始的傳動方案的擬定的總體設計中，讓我清楚的了解了自己接下來要完成的任務，也很好的鍛煉了自己自主學習的能力；在傳動件，軸、軸承、聯(lián)軸器大量的計算和最終的選擇過程中，不但考驗了自己計算過程中的細心程度還提高了自己快速資料的一種能力；在最后的繪圖過程中，再次鍛煉并提高了自己手工繪圖的能力。在這個過程中也遇到了些許的問題，在面對這些問題的時候自己曾焦慮，但是最后還是解決了。才發(fā)現(xiàn)當我們面對很多問題的

32、時候所采取的具體行動也是不同的,這當然也會影響我們的結果.很多時候問題的出現(xiàn)所期待我們的是一種解決問題的心態(tài),而</p><p><b>　　云南農業(yè)大學</b></p><p><b>　　工藝卡片</b></p><p>　　零件名稱：飛輪 </p><p>　　學 號：

33、20091324 </p><p>　　姓 名：張程南 </p><p><b>　　參考文獻</b></p><p>　　[1]張普禮.機械加工工藝裝備【M】.南京：東南大學出版社，2002.</p><p>　　[2]機械制造工藝學上下冊.北京：清華大學出版，1989</p>&