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1、 目錄 第一章 飛輪零件的分析……………………………………………1 1.1 飛輪零件圖分析………………………………………………………1 1.1.1 主要加工精度要求………………………………………………1 1.1.2其余技術要求………………………………………………………1 1.1.3 確定關鍵加工表面………………………………………………1 第二章 工藝規(guī)程設計………………………………………………2 2.1 確定零件毛坯的類型及其制造方法………………………………2 2.2 基

2、面的選擇…………………………………………………………2 2.2.1 粗基準的選擇…………………………………………………2 2.2.2 精基準的選擇…………………………………………………3 2.3 制定飛輪的工藝路線…………………………………………… 3 2．3.1 工藝分析……………………………………………………4 2．4 機械加工余量、工序尺寸及毛坯尺寸的確定…………………5 2.5 切削用量的確定………………………………………………………7 小結(jié)………………

3、……………………………………………………13 參考文獻………………………………………………………………14 第一章 飛輪零件的分析 1.1 飛輪零件圖分析 飛輪結(jié)構(gòu)簡單形狀規(guī)則，零件中心為Φ38+0.025 0mm內(nèi)孔及100.018mm鍵槽，周圍有4Φ20mm。 1.1.1 主要加工精度要求 1）Φ200mm外圓與Φ38+0.025 0mm內(nèi)孔同軸度公差為Φ0.05mm。 2）鍵槽100.018mm對Φ380.025 0mm內(nèi)孔軸心線對稱度公差為0.08mm。 3）零件加工后進行靜平衡檢查。 4）鑄造后時效處理。 1.1.2其余技術要求

4、1）鑄造后時效處理。 2）未注明鑄造圓角R5。 3）未注倒角245。 4）零件加工后進行靜平衡檢查。 1.1.3 確定關鍵加工表面 根據(jù)圖紙標注，將精度要求高的表面定為關鍵加工表面。 （1）飛輪孔徑為38的尺寸精度為IT7，粗糙度Ra=1.6μm，其軸線是Φ200mm外圓的同軸度基準，而且是鍵槽100.018mm的對稱度基準，所以是關鍵加工表面。 （2）飛輪鍵槽100.018mm尺寸精度為IT9，粗糙度Ra=3.2μm，有對稱度要求，所以是關鍵加工表面。 （3）Φ38內(nèi)孔及鍵槽總長為41.3+0.3 +0mm尺寸精度為IT ，所以是關鍵加工表面。 第二章 工藝規(guī)程設計

5、 2.1 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用，而且與零件的機械加工工藝和加工質(zhì)量密切相關。 選擇毛坯時應該考慮的因素有：零件的生產(chǎn)綱領、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。 2.2 基面的選擇 基面的選擇是工藝規(guī)程設計中的重要工作之一。基面選擇得正確、合理，可以保證加工質(zhì)量，提高生產(chǎn)效率。否則，就會使加工工藝過程問題百出，嚴重的還會造成零件大批報廢，使生產(chǎn)無法進行。 2.2.1 粗基準的選擇 ①選用的粗基準必須便于加工精基準，以盡快獲得精基準。 ②粗基準應選用面積較大，平整光潔，無澆口、冒口

6、、飛邊等缺陷的表面，這樣工件的定位才穩(wěn)定可靠。 ③當有多個不加工表面時，應選擇與加工表面位置精度要求較高的表面作為粗基準。 ④當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，應選擇該不加工表面作為粗基準。 ⑤當工件的某重要表面要求加工余量均勻時，應選擇該表面作為粗基準。 ⑥粗基準在同一尺寸方向上應只使用一次。 選擇Φ200外圓、110mm的左端面為粗基準，能方便的加工出右端面和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110的左端面為粗基準，直接加工出Φ200外圓面和右端面。綜合考慮，選取Φ100外圓面和110的左端

7、面為粗基準。 2.2.2 精基準的選擇 （1）零件已加工的表面作為定位基準，這種基準稱為精基準。合理地選擇定位精基準是保證零件加工精度的關鍵。 （2）選擇精基準應先根據(jù)零件關鍵表面的加工精度（尤其是有位置精度要求的表面），同時還要考慮所選基準的裝夾是否穩(wěn)定可靠、操作方便。 （3）精基準的選擇原則： ①基準重合原則。盡量選擇設計基準作為精基準，避免基準不重合而引起的定位誤差。 ②基準統(tǒng)一原則。盡量選擇多個加工表面共享的定位基準面作為精基準，以保證.各加工面的相互位置精度，避免誤差，簡化夾具的設計和制造。 ③自為基準原則。精加工或光整加工工序應盡量選擇加工表面本

8、身作為精基準，該表面與其他表面的位置精度則由先行工序保證。 ④互為基準原則。當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，可以采取互為基準原則，反復多次地進行加工。 本零件是帶孔狀的飛盤零件，Φ37H7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(chǎn)生的誤差，應該選用Φ38H7的孔和右端面為精基準。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(jié)構(gòu)也比較簡單。即遵循“基準重合”原則。同時也可以選擇Φ200的外圓面和右端面為精基準，可以更好的保證內(nèi)孔與外圓的同軸度，還能更精準的刨削出鍵槽，保

9、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的外圓面、110的左端面和Φ38H7的內(nèi)孔、右端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的外端面和右端面為精基準。 2.3 制定飛輪的工藝路線 表2-2 飛輪機械加工工藝路線 工序號 工序名稱 工序內(nèi)容 工藝裝備 1 鑄造 機械砂型鑄造 沙箱 2 熱處理 人工時效 3 車 夾Φ100mm毛坯外圓，以Φ200mm外圓毛坯找正，車右端面，照顧22.5mm.粗車-半精車-精車Φ2

10、00mm外圓至圖樣尺寸。 CA6140 4 車 車削內(nèi)孔Φ380.025 0mm至圖樣尺寸，倒角245； 5 車 車Φ200mm外圓 6 車 夾Φ200mm外圓，車左端大端面，保證尺寸95mm，車Φ100mm端面保證尺寸110mm，倒角245。 7 劃線 在Φ100mm圓的端面上劃100.018mm鍵槽線 劃規(guī) 8 拉削 以Φ200mm外圓及右端面定位，按Φ38+0.025 mm內(nèi)孔中心線找正，裝夾工件，拉削100.018mm鍵槽 鍵槽拉刀 9 鉆 以Φ200mm外圓及一端面定位，100.018mm鍵槽定向鉆4Φ20mm孔 Z525專用鉆模

11、 10 鉗 零件靜平衡檢查 專用工裝 11 終檢 按圖樣要求，檢查各部尺寸及精度 2．3.1 工藝分析 1）飛輪為鑄件，在加工時應照顧各部加工余量，避免加工后造成壁厚不均勻，如果鑄件毛坯質(zhì)量較差，應增加劃線工序。 2）零件靜平衡檢查，可在Φ38+0.025 0mm孔內(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（Φ200mm與Φ160mm之間）上鉆孔減輕重量，以最后調(diào)到平衡。 3）Φ200外圓與Φ38+0.025 0mm內(nèi)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100.018mm對Φ38+0.025 0mm

12、內(nèi)孔軸心線的對稱度檢查，可采用專用檢具進行檢查。 2．4 機械加工余量、工序尺寸及毛坯尺寸的確定 生產(chǎn)綱領：10000件/年 零件類型：中小型 生產(chǎn)類型：大批大量生產(chǎn)。 由于飛輪零件的材料要求選用HT200，抗拉強度和塑性低，但鑄造性能和減震性能好，因此應選用毛坯類型為鑄件，較高強度鑄鐵，基體為珠光體，強度、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)，雖然設備昂貴，但工人的技術水平要求較低。 根據(jù)上述原始資料及加工工藝，分別確定

13、格加工表面的加工余量、工序尺寸及毛坯尺寸： 根據(jù)表2-5 知加工余量為G級，砂型鑄造機器造型的機械加工余量等級需要降低一級選用，則其加工余量等級為H級。 1. 右大端面（110mm） 考慮其長度為110mm，查表2-4，此時機械加工余量為3mm。根據(jù)表2-1，選用毛坯鑄件的公差等級為T11，再根據(jù)表2-3得鑄件的尺寸公差為5.故得，毛坯尺寸為Φ1132.5mm 表面粗糙度為12.5μm，由表2-30差得無精度等級，所以，尺寸公差為0. 工序尺寸為110mm。 2. 左端面（95mm/110mm） 考慮其基本尺寸為95mm，查表2-4，此時機械加工總余量為1.4mm。根據(jù)表2-3查

14、得鑄件公差為4.4.所以，毛坯尺寸為96.42.2mm。 考慮其長度為110mm，查表2-4，此時機械加工余量為3mm。根據(jù)表2-1，選用毛坯鑄件的公差等級為T11，再根據(jù)表2-3得鑄件的尺寸公差為5.故得，毛坯尺寸為Φ1132.5mm （95mm）表面粗糙度為12.5μm，由表2-30差得無精度等級，所以，尺 寸公差為0. 工序尺寸為95mm。 表面粗糙度為12.5μm，由表2-30差得無精度等級，所以，尺寸公差為0. 工序尺寸為110mm。 3. 通孔（Φ38mm） 這個通孔大于30mm，所以要鑄出。根據(jù)表2-3鑄件尺寸公差為3.6mm。故，其毛坯尺寸應該為Φ30+-

15、1.8mm。 內(nèi)孔精度要求介于T7-T11，查《車削加工的加工余量竟要參考值》得出，半精加工的加工余量經(jīng)驗值是-2，精加工的加工余量經(jīng)驗值是0.1-0.8，考慮到精車與半精車Φ38H7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，所以取1.1. 粗車孔的經(jīng)濟精度為IT11-IT13，表面粗糙度為6.3-12.5μm.半精車Φ38H7 孔的等級取IT11，表面粗糙度取12.5. 半精車內(nèi)孔的尺寸及表面精度的確定，可參考《內(nèi)圓表面加工方案》。表中“粗鏜（粗擴）半精鏜孔”的經(jīng)濟精度為IT9-IT10，表面粗糙度為1.6-3.2μm.選用公差等

16、級IT10，，表面粗糙度為3.0μm. 確定工序尺寸及余量為： 粗車Φ37mm Z=5 Φ37 IT11 半精車Φ37.8mm Z=1.1*2 Φ37.8 IT10 精車Φ38mm Z=0.4*2 Φ38+0.025 0 IT7 4. 端面（Φ100mm） 考慮其基本尺寸為100mm，查表2-4得，機械加工總余量為6mm。根據(jù)表2-3得，鑄件尺寸公差為4.4mm。故，鑄件毛坯尺寸為1062.2mm。 由圖，此端面無精度要求，所以，其工序尺寸為100mm。 5. 槽（10mm）

17、實心，不插槽。毛坯尺寸為10mm。 槽的表面粗糙度為1.6μm，精度要求是IT9，由表2-30查得公差等級為36μm。工序尺寸及公差為100.018mm。 6．外圓面（Φ200mm） 考慮其基本尺寸為200mm，查表2-4得，鑄件的加工總余量為8mm。根據(jù)表2-3得，鑄件的尺寸公差為5.6mm。故，毛坯尺寸為Φ2082.8mm。 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Φ200外圓面的工序尺寸偏差，按“入體原則”標注。Φ200外圓面的加工余量及工序尺寸為： 粗車 Φ202mm 2Z=208-202=6 IT12 Φ202 0-

18、0.48 精車 Φ200mm 2Z=2 IT9 Φ200 0-0.115 7. 四內(nèi)孔（20mm） 實心，不鑄孔。毛坯尺寸為Φ20mm。 孔的表面粗糙度為25μm，精度要求不高，精度等級為IT7，查《工藝手冊》表2-30得尺寸公差為21mm。工序尺寸為Φ20+-10.5mm 根據(jù)以上說明，列表格1-1如下： 工序號 加工表面 基本尺寸（mm） 機械加工總余量（mm） 毛坯尺寸（mm） 公差等級 工序尺寸及公差（mm） 表面粗糙度 （μm） 1 右端面 110 3 Φ1132.5 110 1

19、2.5 2 左端面 95 1.4 96.42.2 95 12.5 3 孔 Φ37 5 Φ30+-1.8 IT11 Φ37 12.5 Φ37.8 1.12 IT10 Φ37.8 6.3 Φ38 0.42 IT7 Φ38-+0.025 0 1.6 4 Φ100端面 Φ106 6 1062.2 110 12.5 5 槽 10 10 10 IT9 100.018 3.2 6 Φ200端面 Φ200 6 2002.8 IT12 Φ2020-0.48 3.2 2 IT9

20、Φ2000-0.115 7 4Φ20的孔 Φ20 20 Φ20 IT7 Φ20+-10.5 25 2.5確定切削用量 1．車右端面 左端面定位，以硬質(zhì)合金刀具來切削右端面。由于這個工步是在一臺機床上經(jīng)多件夾具裝夾一次走刀完成的。 確定被吃刀量ap ap應等于右端面的毛坯加工余量（見表1-1），即ap1=Z=3mm。 1) 計算切削速度 選用CA6140,查機床說明書得工件的轉(zhuǎn)速n=560m/min，則切削速度vc=3.14*d*n/1000=3.14*200*560/1000=352m/min 2) 確定機床主軸轉(zhuǎn)速：ns=1000v/（3.

21、14*200）=1000*352/（3.14*200）=560r/min 3) 確定進給量f 根據(jù)《指導手冊》查得硬質(zhì)合金刀具半精車端面是0.35-0.65mm/r 現(xiàn)選用0.35m/min。 4) 進給速度的計算 vf=nf=449*0.35=157（mm/min） 2 .內(nèi)孔 以高速鋼刀具車孔，分三次完成走刀。 確定被吃刀量ap ap應等于右端面的毛坯加工余量（見表1-1），即 ap1=5，ap 2=1.12， ap3=0.42 確定進給量f 根據(jù)表5-36（參考鏜孔）， 得f 粗車 f=1mm/r

22、 半精車f=0.4mm/r 精車 f=0.2mm/r 確定切削速度 根據(jù)表5-36（參考鏜孔），得 粗車vc1=25m/min 半精車vc2=30m/min 精車vc3=20m/min 機床主軸轉(zhuǎn)速 車孔ns1=1000v1/（3.14*37）=1000*25/（3.14*

23、37）=215r/min。 ns2=1000v2/（3.14*37.8）=1000*30/（3.14*37.8）=252r/min ns=1000v3/（3.14*38）=1000*20/（3.14*38）=168r/min 進給速度的計算 根據(jù)公式vf=nf 得 粗車 vf =215*1=215mm/min 半精鏜 vf =252*0.4=101mm/min

24、 精鏜 vf =168*0.2=34mm/min 3.車Φ200mm的外圓面 右端面定位，以硬質(zhì)合金刀來切削。兩次走刀，粗車-半精車。 確定背吃刀量ap Φ200mm的外圓面ap由表5-2查得， 即ap1=6.5mm，ap2=1.5。 進給量的確定 根據(jù)《指導手冊》表5-2查出 粗車 f=0.7-1，現(xiàn)選1mm/r 精車 f=0.1-0.3，

25、現(xiàn)選0.1mm/r 確定切削速度 據(jù)表5-2查得切削速度為粗車45-65m/min，現(xiàn)選Vc=65m/min 精車90-110m/min，現(xiàn)選Vc=90m/min 確定主軸速度 根據(jù)公式 ns=1000v1/（3.14*d） 粗車 ns=1000*65/（3.14*95）=218r/min 精車 ns=1000*90/（3.14*95）=302r/min 4.車左端面 右端面定位，以硬質(zhì)合金刀來切削左端面。由于

26、是由110mm的端面和95mm的端面組成，所以要進行兩次走刀、一次裝夾。 確定背吃刀量ap 95mm的左端面 ap應等于右端面的毛坯加工余量（見表 1-1），即ap1=Z=1.4mm，ap2=Z=3。 機床主軸轉(zhuǎn)速 機床主軸轉(zhuǎn)速和右端面一樣， 選用CA6140,查手冊得工件的轉(zhuǎn)速n=560m/min， 切削速度 vc=3.14*d*n/1000=3.14*200*450/1000=352m/min 確定進給量 根據(jù)《指導手冊》表5-3得 f=1mm/r 進給速度的計算 進給速度和右端面一樣 vf=nf =560r/min 。 5.車Φ10

27、0的外圓面 以硬質(zhì)合金刀具車Φ100的端面，裝夾一次，一次完成走刀。 背吃刀量ap Φ100mm的端面 ap的ap應該等于毛坯加工余量（見表1-1），即ap=Z=3mm. 機床主軸轉(zhuǎn)速 選用CA6140,查手冊得工件的轉(zhuǎn)速n=560m/min， 切削速度 vc=3.14*d*n/1000=3.14*100*560/1000=176m/min 確定進給量 根據(jù)《指導手冊》表5-3得 f=1mm/r 進給速度的計算 vf=nf =560r/min 6. 拉鍵槽 用鍵槽拉刀拉出Φ10mm的鍵槽，十次走刀完成。 確定進給量 根據(jù)《指導手

28、冊》表5-38查出進給量在0.06-0.2 現(xiàn)取 f=1mm/z。 7. 四個內(nèi)孔 用高速鋼刀具鉆孔一次走刀完成。 確定進給量 根據(jù)表5-24查得f在0.2-0.4中，現(xiàn)取f=0.4mm/r 確定切削速度 根據(jù)表5-24查的Vc在16-24中， 現(xiàn)取Vc=24m/min 確定機床主軸轉(zhuǎn)速 ns=1000v/（3.14*20）=1000*24/（3.14*20）=382r/min 綜上所述，列表1-3如下： 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

29、 mm 主軸轉(zhuǎn)數(shù) r/.min 進給量 mm/r 進給速度r/min 1 右端面 車右端面 硬質(zhì)合金 1 3 560 0.35 157 Φ38+0.025 0內(nèi)孔 粗車 高速鋼 1 5 215 1 215 2 半精車 高速鋼 1 1.12 252 0.4 252 精車 高速鋼 1 0.12 168 0.2 168 3 左大端面 車左大端面， 硬質(zhì)合金 1 1.4 560 0.2 352 3 4 Φ100mm外圓面 車Φ100mm端面 硬質(zhì)合金 1 3 560 0.2 560 5

30、 100.018mm鍵槽 插100.018mm鍵槽 拉刀 10 1 1 6 Φ200mm外圓面 粗車 硬質(zhì)合金 1 6.5 218 1 65 精車 1 1.5 302 0.1 90 7 4Φ20mm孔 鉆孔 高速鋼 1 20 382 0.4 小結(jié) 感謝黃老師長期以來悉心的指導和在設計過程中提的修改意見，讓我對飛輪工藝工裝設計有了較全面的了解，置身老師的指導過程中，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一步的學習打下了

31、堅實的基礎，也積累了許多寶貴的設計經(jīng)驗。 為了講課本所學知識與實踐相結(jié)合，我們進行了為期四天的課程設計，通過這次實習我們學習到了很多東西，鞏固了課本的理論知識，受益匪淺。 這次課程設計，由于理論知識的不足，再加上平時沒有什么設計經(jīng)驗，一開始的時候有些手忙腳亂，不知從何入手。在老師的諄諄教導，和同學們的熱情幫助下，使我找到了信心每一個數(shù)據(jù)都要從機械設計書上或者機械設計手冊上找到出處。雖然種種困難我都已經(jīng)克服，但是還是難免我有些疏忽和遺漏的地方。完美總是可望而不可求的，不在同一個地方跌倒兩次才是最重要的。抱著這個心理我一步步走了過來，最終完成了我的任務。 在今后的學習中,一定要戒驕戒躁,態(tài)度

32、端正,虛心認真….要永遠的記住一句話:態(tài)度決定一切. 課程設計也接近了尾聲。經(jīng)過四天的奮戰(zhàn)我的課程實訓終于完成了。在沒有做課程實訓以前覺得課程設計只是對所學知識的單純總結(jié)，但是通過這次做課程實訓發(fā)現(xiàn)自己的看法有點太片面。課程實訓不僅是對前面所學知識的一種檢驗，而且也是對自己能力的一種提高。通過這次課程實訓使我明白了自己原來知識還比較欠缺。自己要學習的東西還太多，以前老是覺得自己什么東西都會，什么東西都懂，有點眼高手低。通過這次課程實訓，我才明白學習是一個長期積累的過程，在以后的工作、生活中都應該不斷的學習，努力提高自己知識和綜合素質(zhì)。 參考文獻 [1]倪森壽主編，機械制造工

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