飞轮壳的机械加工工艺及工装设计.doc

1、摘 要本设计针对柴油机飞轮壳的加工工艺特点，对飞轮壳的机械加工工艺进行了系统的研究和规划。本文主要完成的工作如下：1. 运用机械加工理论，结合实习中实际加工工艺，拟定不同的加工工艺路线，选择定位基准，确定加工方法，划分加工阶段，安排加工顺序，比较各方案的特点，确定方案。2.设计该零件的机械加工工艺，包括毛坯的制造形式、基准的选择、加工方法和加工路线的确定、加工设备加工刀具的选择、切削用量及加工余量的确定等。3.设计了该零件某加工工序的工装。对该指定工序内容进行分析后，确定夹具的结构方案，绘制夹具总图。设计夹具尽量采用标准件，这样可以降低加工夹具的成本。夹紧力要足够满足切削是所需要的各种力，而且

2、夹紧力不能使零件产生大的变形而影响到工件的精度，夹紧的自锁性能好，加紧要可靠关键词：加工工艺；基准；夹具。ABSTRACTThis design according to the characteristics of the processing technology of the diesel engine flywheel shell the machining process of the flywheel shell has carried on the research and planning of the system.In this paper, the main work i

3、s as follows:1. On the basis of the theory of mechanical processing, combined with the practice in the actual process, the proposed different processing craft route, choose the locating datum, processing method, classified processing stage, arrangement processing order, compare the characteristics o

4、f each scheme, the scheme is determined.2. The design of the parts machining process, including the manufacture of blank form, the choice of benchmark, processing methods and processing routes, the selection of processing equipment for processing cutting tool, cutting dosage and the determination of

5、 machining allowance, etc.3. Design the parts of a machining process of the tooling. After analysis of the content of the specified process, determine the structure scheme of fixture, fixture assembly drawing.Fixture design using standard parts as far is adequate to meet the forces of cutting is nee

6、ded, and clamping force does, the clamping of the self-locking performance is good, stepping up to be reliableKey words: process; Benchmark; The fixture.目 录摘 要iABSTRACTii第一章 绪论1第二章 零件分析2第一节 飞轮壳加工方案设计要点2一、基准的选择2二、粗、精加工的划分2三、 次要小表面及孔的加工2四、热处理的安排3五、辅助工序的安排3第二节 飞轮壳的工艺特点3第三节 飞轮壳的加工特点3第四节 飞轮壳的技术要求分析4第三章 工

7、艺规程设计5第一节 生产纲领和生产类型的确定5第二节 确定毛坯制造形式5第三节 制定工艺路线6一、制定工艺路线需要注意的问题6二、工艺方案的分析与比较7三、工艺方案的比较与分析10第四节 机械加工余量、工序尺寸、及毛坯尺寸的确定14一、加工余量的确定14二、工序尺寸的确定14第四章 切削用量及工时的计算17第五章 夹具的设计41第一节 夹具的定义与分类41第二节 夹具的用途和优点41第三节 夹具设计的特点42第四节 夹具设计的基本要求42第五节 本设计中具体夹具的工作机理42一、铣床夹具42二、镗床夹具44参考文献47中英文资料（一）48中英文资料（二）58致谢62iii第一章 绪论 中国加入

8、世贸组织以后，汽车零部件的进口平均关税将降到10%，配额将逐步减少，国产化率的鼓励措施将取消，多年来一直受关税和国产化双重保护的国内众多汽车零部件企业将面临巨大的挑战。汽车零部件企业属于传统的大批大量生产类型企业，讲究的是规模效益，但随着市场竞争的不断深化，顾客的需求不断变化，其生产方式也在向着多品种、中小批量生产方式转化，汽车零部件企业要实现跨越性的发展，不仅需要在提高产品质量、不遗余力地采用新工艺、新技术，不断进行产品创新等方面下功夫，还要不断的更新观念，优化生产组织方式，积极主动地应对市场不断变化的需求，降低成本、提高效益，以保持在市场上的竞争优势。 全球采购在带给我们挑战的同时也带来了

9、机遇，国际上一些著名的汽车、发动机制造商纷纷把目光瞄向中国，他们需要在中国找到质量好、成本低的产品，以实现他们的成本削减计划，应对挑战。 以飞轮壳产品为例，从2003年开始，象康明斯、道依茨、卡特彼勒、水星等一些公司己经开始在中国开始寻找供应商，他们在中国都设有专门的办事机构负责供应商的评价、培训。目前国内生产飞轮壳的专业厂不是很多，甚至有些发动机厂自己生产飞轮壳，每家厂的产能都没有超过30万件/年。市场的分散就造成资源的分散，无法形成规模效益，也就没法在装备上、制造水平进行投入，新工艺、新方法得不到应用，所以产品质量与上述公司的要求普遍有一定的距离。为此，谁能快速提升产能、水平、质量，谁就能

10、占领国际市场，形成良性循环。对飞轮壳产品而言，在进行新的工艺设计时，必须在遵循工艺设计的基本原则基础上，充分借鉴国外的先进工艺方法，运用高速加工技术、成组技术等先进方法，认识现有工艺中存在的工序分散、设备效率低、夹具多、非有效工时长、质量靠工人个人技术保证等重要缺陷，通过对原有的方法进行优化，最终设计一套能消除夹紧变形，减少无效工时，高质量、低成本的工艺方法。工艺设计是工艺规划的前提和基础，是连接产品设计和生产制造的重要纽带。产品的制造可以采用几种工艺方案，零件加工也可以采用不同设备、不同的加工方法、不同的工艺方案。同样一个产品，使用不同的工艺方法进行加工，就会产生不同的质量、不同的成本。所以

11、，效率高、质量好、成本低是衡量工艺设计好坏的重要标准。第二章 零件分析第一节 飞轮壳加工方案设计要点 对薄壁壳体类零件的加工，由于工件容易变形，且面与孔之间、孔与孔之间、面与面之间经常有尺寸关联要求，所以如何选择定位基准，如何安排工艺顺序就非常关键，所以加工中通常应注意以下几个问题:一、基准的选择 通常选与发动机合把面和该平面上相距尽可能远的两个孔，采用一面两销的定位方式。在国外的加工中也有以毛坯面做定位基准，在一次装夹中完成全部工序的加工。(前提是毛坯为高压铸造毛坯，毛坯外型变化不大的情况)二、粗、精加工的划分 由于工件在粗加工后会引起显著变形时，所以常将平面和孔的加工交替进行，在这些表面都

12、粗加工以后，再精加工基准面及其它表面及面上各孔。(1)粗加工阶段通常先用与离合器结合面定位，粗铣与发动机结合面，然后再以粗铣后的与发动机结合面为基准，粗铣离合器结合面及其他表面，去除毛坯余量。（2）半精加工阶段 通常安排一些半加工工序，将精度和光洁度要求中等的一些表面加工完成，而对于要求高的表面进行半精加工，为以后的精加工做好准备。(3)精加工阶段 通常首先完成定位基准面(发动机结合面)的精铣及面上两销孔的精加工，并以此为精基准完成对精度和光洁度要求高的表面及孔的加工。三、 次要小表面及孔的加工 如螺纹孔，可以在精加工主要表面后进行，一方面加工时对工件变形影响不大，同时废品率也降低。另一方面如

13、果主要表面出废品后，这些小表面就不必再加工了，从而也不会浪费工时。但是，如果小表面的加工很容易碰伤主要表面时，就应该把小表面的加工放在主要表面的精加工之前。四、热处理的安排 有些飞轮壳有热处理的要求。为了消除内应力，需要进行人工时效，所以通常将热处理放在粗加工之后，半精加工之前。又如为了提高工件的表面硬度，需进行淬火，就要安排在半精加工之后，精加工之前。五、辅助工序的安排如检验，在零件全部加工完毕后、各加工阶段结束时、关键工序前后，都要适当安排。其他辅助工序还有清洗、去飞刺、表面处理、气密试验、包装等，也应按其要求排入工艺过程。第二节 飞轮壳的工艺特点 飞轮壳的主要功能是实现发动机与变速器的有

14、效联接，通过它的变化，同一型号的发动机可以搭载不同型号的汽车，满足市场需求。同一系列飞轮壳的与发动机连接面尺寸基本相同，与离合器连接面则不同，但具有相同的功能孔。一般，飞轮壳形似盆状，其结构特点是外形尺寸大，最大直径可达600mm,高近300mm。飞轮壳大多采用灰铸铁铸造毛坯，材料其结构特点是壁厚不均匀，一般处壁厚为6-8mm，最薄处壁厚只有5mm，最大壁厚处却达40mm。其与发动机及离合器连接的两个面的面积较大，压铸时容易产生变形，且变形量不易控制，所以两个面上的连接孔必须进行机械加工。第三节 飞轮壳的加工特点飞轮壳加工的首要问题是与发动机结合面的平面度。若平面度不好，则在加工过程中将产生定

15、位误差，在测量过程中将会在建立基准过程中产生测量误差，出现测量基准与定位基准不统一的问题。即使测量与定位基准统一，也会发生零件合格与否的误判;其次是轴孔的加工。如何保证相互之间位置精度是此工序的关键:另外，对连接用螺栓孔的加工也很关键。关键点在于如何高效地完成加工。第四节 飞轮壳的技术要求分析为了保证飞轮壳在工作过程中有良好的稳定性和密封性，在其重要表面和孔上均有详尽的技术要求。首先，两个定位孔是重中之重。在加工完两个定位孔后的几乎每个工序的定位都要用到这两个定位孔。因此，它们的位置至关重要。对其的尺寸精度要求较高，孔径精度达到了H8级，位置精度达到了IT9。对其的粗糙度要求很高达到了Ra1.6。其次发动机孔88 46和离合器结合孔410也都达到了H8级。在选择加工规程时要分析机械加工手册上的提供的途径，保证粗糙度和尺寸精度都到达到理想的精度。再次发动机结合面和12M10端面在制定工艺路线时要经常被作为定位基准面，其中12M10端面对发动机结合面有平行度