机械制造工艺学课程设计--设计飞轮零件的机械加工工艺规程

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1 机械制造工艺学

课程设计

设计题目：设计飞轮零件的机械加工工艺规程

班级：09机制

学号：20091324

姓名：张程南

指导教师：张永华

云南农业大学

2012年 12月 29 日

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1

目录

飞轮零件图 ......................................................................... 3

一、零件的分析 ..................................................................... 6

1.1零件的作用 .................................................................. 6

1.2零件的工艺性分析 ............................................................ 6

二、零件的生产类型.................................................................. 6

2.1生产纲领 .................................................................... 6

三、毛坯的确定 ..................................................................... 7

3.1 确定毛坯类型及其制造方法 .................................................... 7

3.2估算毛坯的机械加工加工余量 .................................................. 7

四、定位基准选择.................................................................... 8

4.1选择精基准 .................................................................. 8

4.2选择粗基准 .................................................................. 9

五、拟定机械加工工艺路线 ............................................................ 9

5.1选择加工方法 ................................................................ 9

5.2. 制定工艺加工路线 .......................................................... 10

六、加工余量级工序尺寸的确定 ....................................................... 11

6.1确定200外圆的加工余量及工序尺寸 ......................................... 11

6.2确定38H7孔的加工余量及工序尺寸 .......................................... 13

6.3 其余表面的余量及公差 ....................................................... 14

七、设计总结 ...................................................................... 15

工艺卡片 .......................................................................... 16

参考文献 .......................................................................... 23Q

1 飞轮零件图

设计要求

1、 产品生产纲领

（1） 产品的生产纲领为160台／年，每台产品飞轮数量一件

（2） 飞轮的备品百分率为3％，废品百分率为0.4％

2、 生产条件和资源

（1） 毛坯为外协件，生产条件可根据需要确定Q

1 （2） 现可供选用的加工设备有：

B5020刨床1台

CA6140车床1台

Z525钻床1台（含钻模）

各设备均达到机床规定的工作精度要求，不再增加设备

一、零件的分析

1.1零件的作用

主视图为全剖视图，主要表达零件的内部结构和各表面的轴向相对位置。左视图主要表达零件的外形轮廓，主体上的凸缘、沉槽的分布情况。Q

1 从主视图上看，主体由多个同轴的内孔、外圆及键槽组成，从左视图可以看出，在主体上沿圆周方向均匀分布有沉槽。

飞轮的作用是储存能量，使发动机运转平稳并减少振动和噪声，还保证发动机曲轴旋转的惯性旋转的均匀性和输出扭矩的均匀性，借助于本身旋转的惯性力，帮助克服起动时气缸中的压缩阻力和维持短期超载时发动机的继续运转。φ38H7的孔用于安装发动机的主轴承，L面用于定位。

1.2零件的工艺性分析

φ38H7的孔和100.018的键槽具有较高的尺寸精度和位置精度，孔与外圆表面的同轴度为φ0.02及键的对称度0.08，内孔表面的粗糙度Ra为1.6um，是加工的关键面，键槽顶面也是加工关键面，与孔的下底面要保证距离尺寸0.2041.3及键槽两侧面之间的表面粗糙度要保证Ra为3.2um。

另外，420的孔及飞轮两端面的尺寸精度要求较低，表面粗糙度Ra为12.5um，是加工次要表面。孔钻通即可，其它表面均为不加工表面，只要铸造出来就可以了。

二、零件的生产类型

2.1生产纲领

根据任务书的要求已知：

（1）产品的生产纲领为160台/年，每台产品飞轮数量1件

（2）飞轮的备品百分率为a=3%，废品百分率为b=0.4%。

故飞轮的生产纲领计算如下：

N=(1)160(13%0.4%)165.44165nQab件/年Q

1 2.2生产类型及工艺特征

飞轮属于柴油机类型零件，根据表附表2可以确定飞轮属于中型机械。根据生产纲领165（件/年）及零件类型为中型机械则可知飞轮生产类型为小批量生产类型。工艺特征见附表2

生产纲领 生产类型 工艺特征

65（件/年）

小批量生产 （1）毛坯采用收工造型的制造方法，精度低、加工余量大。

（2）加工设备采用通用机床按机群式排列。

（3）工艺装备采用通用夹具，标准附件或组合夹具，通用刀具、

标准量具，划线试切保证尺寸。

（4）编制简单的工艺工程卡片和工序卡片。

（5）生产率低、成本高，对操作工人的技术要求较高。

三、毛坯的确定

3.1 确定毛坯类型及其制造方法

由附表5可知，铸铁材料的零件一般情况下只能采用铸件，飞轮制造材料为灰铸铁HT200可以确定毛坯类型为铸件，再查附表2得出，飞轮毛坯用木模手工造型的铸造方法。毛坯形状可以与零件的形状尽量接近。中心孔及沟槽铸造出来，然后经过时效处理

3.2估算毛坯的机械加工加工余量

根据毛坯最大轮廓尺寸为φ200和加工表面的基本尺寸为φ200，查附表6按中间等级2级精度查表得顶面的机械加工余量为5，底面及侧面的机械加工余量为4，内孔机械加工余量取4.再查附表7得，飞轮毛坯尺寸偏差为Q

1 ±1.0。

3.3绘制毛坯简图

四、定位基准选择

4.1选择精基准

本零件是带孔的盘状飞轮，Φ38H7孔轴线是高度和宽度方向的设计基准。为避免由于基准不重合而产生的误差，应该选Φ38H7的孔和L面作为精基准。这样可以保证表面Φ200外圆的同轴度、键槽的对称度要求，此外这一组基准定位面积较大，工件的装夹稳定可靠，容易操作，夹具结构也比较简单。即遵循“基准重合”原则。同时也可以选择Φ200的外圆面和L端面为精基准，可以更好的保证内孔与外圆的同轴度，还能更精准的刨削出键槽，保证了键槽的对称度要求和尺寸精度。并且钻削出的4个Φ20的孔也更加对称。即符合“统一基准原则”。还有也可以以Φ200外圆面、M面和Φ38H7的内孔面、L面互为基准进行加工得到工艺要求后再加工键槽和孔。即符合Q

1 “互为基准原则”。综合考虑，选取半精车后的Φ200的外圆面和L端面为精基准。

4.2选择粗基准

选择Φ200外圆、M面作为粗基准，能方便的加工出L面和Φ38H7孔（精基准），还可以保证Φ200外圆与Φ100外圆的同轴度。也可以选择Φ100外圆面和M面为粗基准，直接加工出Φ200外圆面和L面，以其为精基准再加工其它要加工的部分。综合考虑，选取Φ100外圆面和M面为粗基准。

五、拟定机械加工工艺路线

5.1选择加工方法

本零件的加工面有外圆、内孔、端面及槽。材料是HT200，加工方法选择如下： 根据附表12、13、14得，Φ38mm内孔公差等级为IT7，表面粗糙度值为Ra1.6um需经过粗车、半精车、精车。 键槽10±0.018相对于A基准有对称度和表面糙度要求，可在刨床上完成。 外圆