飛輪畢業(yè)設(shè)計(jì)飛輪機(jī)械加工工藝編制及數(shù)控加工

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1、 無錫工藝職業(yè)技術(shù)學(xué)院 畢業(yè)設(shè)計(jì)（論文） 題目：飛輪機(jī)械加工工藝編制及數(shù)控加工 ? ? 系 部： 機(jī)電工程系 專 業(yè)： 數(shù)控技術(shù) 班 級： 學(xué) 號： 學(xué)生姓名： 指導(dǎo)教師： 職 稱： 二O一0 年 五月 十五 日 說明書目錄 摘要

2、……………………………………………………………………… 序言 ……………………………………………………………………… 第一章 零件的實(shí)體造型 …………………………………………………… 1.1 飛輪在產(chǎn)品中的作用、結(jié)構(gòu)特點(diǎn) …………………………………… 1.2 飛輪的實(shí)體造型 …………………………………………………… 第二章 的機(jī)械加工工藝編制 …………………………………… 2. 1 分析飛輪的技術(shù)資料 ……………………………………………… 2. 2 確定飛輪的毛坯類型及其制造方法 ……………………………

3、…… 2. 3 選擇飛輪的加工設(shè)備 ……………………………………………… 2. 4 擬定飛輪的工藝路線及定位基準(zhǔn) …………………………………… 2. 5 設(shè)計(jì)飛輪的加工工序 ………………………………………………… 2. 6 填寫飛輪的機(jī)械加工工藝文件 …………………………………… 第三章 數(shù)控編程與加工 …………………………………………………… 3. 1 數(shù)控加工概述 …………………………………………………… 3. 2 選擇加工刀具及切削用量 ……………………………………………… 3. 3 生成數(shù)控加工軌跡

4、 …………………………………………………… 3. 4 生成G代碼 …………………………………………………… 設(shè)計(jì)小結(jié) …………………………………………………… 謝 辭 …………………………………………………… 附件 毛坯圖、工藝卡和工序卡 ……………………………………… 參考文獻(xiàn) 摘 要 摘要：本設(shè)計(jì)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)老師和企

5、業(yè)工程師共同輔導(dǎo)下，在零件實(shí)體設(shè)計(jì)、機(jī)械加工工藝編制、數(shù)控加工程序編制、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，從生產(chǎn)第一線獲得生產(chǎn)實(shí)際知識和技能，獲得工程技術(shù)應(yīng)用性崗位工作的基本訓(xùn)練，培養(yǎng)利用所學(xué)專業(yè)知識與技能解決生產(chǎn)實(shí)際問題的能力。同時(shí)課題具有一定的綜合性，有利于樹立正確的生產(chǎn)觀念、經(jīng)濟(jì)觀念和全局觀念，實(shí)現(xiàn)由學(xué)生向工程技術(shù)人員的過渡。 關(guān)鍵詞：飛輪，實(shí)體造型，工藝編制，數(shù)控編程，過渡 序 言 學(xué)完了大學(xué)三年的所有課程，就要開始做畢業(yè)設(shè)計(jì)了，畢業(yè)設(shè)計(jì)課題是要集合我們所學(xué)的各門專業(yè)知識，

6、理論與實(shí)踐相結(jié)合，完成設(shè)計(jì)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(jì)的需要，我仔細(xì)研究了零件圖，但在設(shè)計(jì)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(jì)指導(dǎo)老師、操作指導(dǎo)老師溝通，在各位老師的全力幫助、指導(dǎo)下問題得到了全面解決，同時(shí)受到各位老師優(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)。 通過畢業(yè)設(shè)計(jì)，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

7、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(jì)思想，掌握了工藝設(shè)計(jì)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(jì)計(jì)算、繪圖、編寫技術(shù)文件、編寫數(shù)控程序、數(shù)控機(jī)床操作、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(jì)經(jīng)驗(yàn)，設(shè)計(jì)中漏誤在所難免，敬請各位老師指正批評，以使我對自己的不足得到及時(shí)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，向在這次畢業(yè)設(shè)計(jì)中給予過我鼓勵、指導(dǎo)及幫助

8、的每位老師表示我虔誠和衷心的感謝！ 第一章 零件的實(shí)體造型 隨著時(shí)代的進(jìn)步，科技的發(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(jì)與制造領(lǐng)域，產(chǎn)品設(shè)計(jì)已經(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)計(jì)。CAD/CAM軟件即是實(shí)現(xiàn)這種數(shù)字化三維設(shè)計(jì)的有效工具。利用CAD/CAM軟件制圖和手工制圖相比，不僅縮短設(shè)計(jì)周期，而且大大提高設(shè)計(jì)效率。 1.1 飛輪在產(chǎn)品中的作用、結(jié)構(gòu)特點(diǎn) 飛輪結(jié)構(gòu)特點(diǎn) 飛輪結(jié)構(gòu)簡單形狀規(guī)則，零件中心為Φ38+0.025 0mm內(nèi)孔及10±0.018mm鍵槽，周圍有4×Φ20m

9、m孔見圖1-1所示。 圖1-1 飛輪的結(jié)構(gòu) 1.2 零件的實(shí)體設(shè)計(jì) 零件實(shí)體的繪制可選的軟件有：Pro/E、UG、AutoCAD、CAXA實(shí)體造型以及CAXA制造工程師等，由于CAXA制造工程師價(jià)格便宜，使用方便，并且實(shí)習(xí)單位技術(shù)人員的實(shí)體設(shè)計(jì)和數(shù)控編程都習(xí)慣使用這一國產(chǎn)軟件，所以這次零件的實(shí)體造型過程中我選用了CAXA制造工程師2006，也鞏固了之前CAM課程學(xué)習(xí)的知識和技能。 前面已經(jīng)分析了零件的基本結(jié)構(gòu)，實(shí)體設(shè)計(jì)操作步驟如下表。 表1-1飛輪實(shí)體設(shè)計(jì)操作步驟 序號 操作內(nèi)容 實(shí)體圖 1 在xoy

10、面繪制草圖，然后使用拉伸增料生成 2 在頂面創(chuàng)建草圖，繪制出要生成的凸形狀臺的形狀，然后使用拉伸增料生成。 3 在凸臺頂面再創(chuàng)建一幅草圖，畫出要生成的孔以及槽的截面，使用拉伸除料，選擇貫穿生成孔 4 在xoy平面創(chuàng)建草圖，找出四個(gè)圓的位置，并繪制出四個(gè)圓的形狀，使用拉伸除料，選擇貫穿生成孔。 5 在大圓柱上表面創(chuàng)建草圖，繪制出四個(gè)沉孔，然后使用拉伸除料除掉要求的尺寸。 6 在大圓臺下表面創(chuàng)建草圖，繪制出四個(gè)沉孔，然后使用拉伸除料除掉要求的尺寸。 7 最后，在要求的地方倒角完成整個(gè)繪制飛輪的實(shí)體的過程。

11、 第二章 撥叉的機(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(gè)階段： 2. 1 分析飛輪的技術(shù)資料 1．飛輪的功用 第一個(gè)功用，啟動發(fā)動機(jī)。 飛輪在發(fā)動機(jī)上的結(jié)構(gòu)是：在飛輪的同心軸上有個(gè)大齒輪，外面還會有一個(gè)小齒輪連接電動機(jī)，當(dāng)我們擰動鑰匙接通電源以后，啟動電機(jī)將通過齒輪帶動飛輪，進(jìn)而再帶動曲軸、活塞等機(jī)件運(yùn)轉(zhuǎn)，從而啟動發(fā)動機(jī)。我們知道飛輪轉(zhuǎn)動時(shí)會產(chǎn)生慣性，這個(gè)力的大小取決于飛輪的質(zhì)量——當(dāng)飛輪有足夠大的運(yùn)動慣性足以帶動發(fā)動

12、機(jī)運(yùn)轉(zhuǎn)時(shí)，發(fā)動機(jī)就被啟動了。那么，對于啟動發(fā)動機(jī)而言，飛輪是越輕越好還是重一點(diǎn)更好呢？ 其實(shí)這就如同發(fā)動機(jī)的最大扭矩同功率的關(guān)系是一樣。這里有一個(gè)公式：飛輪儲存的能量=飛輪重量*飛輪轉(zhuǎn)速。飛輪質(zhì)量越輕，它的運(yùn)動慣性就越小，啟動發(fā)動機(jī)所需的轉(zhuǎn)速就越高，因?yàn)檫^低的轉(zhuǎn)速不足以讓發(fā)動機(jī)正常工作，這就是為什么賽車的怠速都會比民用車高很多了。比如最極端的一級方程式賽車，怠速為5000轉(zhuǎn)每分鐘，令人咋舌吧！相反，如果飛輪質(zhì)量慣性大，像一些大排量多氣缸V型發(fā)動機(jī)，因?yàn)榕帕看?、扭矩大、飛輪的質(zhì)量也大，所以只需要較低的轉(zhuǎn)速就能保證發(fā)動機(jī)的正常怠速了，一般可能為每分鐘5到6百轉(zhuǎn)。 第二個(gè)功用，

13、儲存能量。 我們知道四沖程發(fā)動機(jī)每次做功后還要完成排氣、進(jìn)氣、壓縮這幾個(gè)工序，很顯然，這四個(gè)沖程中，只有做功沖程才是發(fā)動機(jī)真正發(fā)力的沖程，而其它幾個(gè)沖程中該氣缸不僅沒有輸出能量，反而需要耗費(fèi)不少能量。我們試想一下，如果沒有一個(gè)可以存儲能量的機(jī)件，那么動力輸出將是非常不平順的——在某個(gè)缸做功的時(shí)候，動力會以爆發(fā)的形式輸出；而當(dāng)沒有氣缸做功的時(shí)候，動力又會迅速降低，甚至是負(fù)值，那么這樣工作狀態(tài)的發(fā)動機(jī)顯然是無法讓人接受的。 飛輪的意義就在于此。做功后熱能轉(zhuǎn)化為動能驅(qū)動活塞，通過曲軸帶動飛輪旋轉(zhuǎn)，利用飛輪所具有的較大慣性將能量存儲起來。當(dāng)某缸做功時(shí)吸收部分能量，而當(dāng)沒有氣缸做功時(shí)則

14、釋放部分能量，這樣一增一降，才能保證曲軸旋轉(zhuǎn)的均勻性。這時(shí)有人會說：要是一臺V12發(fā)動機(jī)不就沒事了。不對！V12發(fā)動機(jī)的這種沖擊間隔肯定會比直4發(fā)動機(jī)要小得多，但是這不代表就會沒有，而且出于成本和曲軸旋轉(zhuǎn)平順性的考慮，飛輪的作用是不可替代的。 從上面的原理我們可以看出，如果飛輪的質(zhì)量大，那么這種曲軸轉(zhuǎn)速的均勻性就會更好，表現(xiàn)出來就是發(fā)動機(jī)的平順性更好，但如果想要實(shí)現(xiàn)發(fā)動機(jī)轉(zhuǎn)速的快速提升，可就很費(fèi)力了。也就是說，如果飛輪的質(zhì)量過大，發(fā)動機(jī)會運(yùn)轉(zhuǎn)的更平穩(wěn)，不會有突然的急加速和急減速，但是發(fā)動機(jī)的響應(yīng)性會變差，讓人感覺遲鈍。這也就是我們常說的舒適性很好，但運(yùn)動性不強(qiáng) 2．撥叉的結(jié)構(gòu)及加工

15、精度分析 （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10±0.018mm對Φ38+0.025 0mm內(nèi)孔軸心線對稱度公差為0.08mm。 3）零件加工后進(jìn)行靜平衡檢查。 4）鑄造后時(shí)效處理 5）未注明鑄造圓角R5 6）未注倒角2×45°。 7）材料HT200 （2）．其余技術(shù)要求： 1）鑄造后時(shí)效處理。 2）未注明鑄造圓角R5。 3）未注倒角2×45°。 4）零件加工后進(jìn)行靜平衡檢查。 5）材料HT200。 圖2-1 飛輪零件

16、簡圖 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IT7，粗糙度Ra=1.6μm，其軸線是Φ200mm外圓的同軸度基準(zhǔn)，而且是鍵槽10±0.018mm的對稱度基準(zhǔn)，所以是關(guān)鍵加工表面。 （2）飛輪鍵槽10±0.018mm尺寸精度為IT9，粗糙度Ra=3.2μm，有對稱度要求，所以是關(guān)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(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

17、零件的機(jī)械加工工藝和加工質(zhì)量密切相關(guān)。 1．毛坯的類型及其制造方法的選擇 選擇毛坯時(shí)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為HT200，因此應(yīng)選用毛坯類型為鑄件，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． 確定撥叉毛坯的機(jī)械加工余量 查機(jī)械工藝師手冊，結(jié)合公司實(shí)際情況，將零件各加工面毛坯余量及公差列入下表2-1。 簡圖 表面代號 基本尺寸

18、 余量 余量公差 備注 A1-A3 - - - 實(shí)心 B1 Φ200 Φ3 ±1 B2 Φ100 Φ3 ±1 B3 95 2 ±1 B4 110 2 ±1 B5 110 2 ±1 表2-1 3.繪制軸的毛坯簡圖 軸的毛坯簡圖的繪制方法和步驟如下： （1）用雙點(diǎn)畫線畫出飛輪的主視圖。只畫主要結(jié)構(gòu)，次要細(xì)節(jié)簡化不畫，非毛坯制造的孔不畫。如圖2-2 圖2-2 （2）將加工總余量按尺寸用

19、粗實(shí)線畫在加工表面上。如圖2-3 圖2-3 （3）標(biāo)注毛坯的主要尺寸。如圖2-4 圖2-4 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2-2 飛輪機(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

20、 熱處理 人工時(shí)效 4 清砂 細(xì)清砂 5 涂漆 非加工表面涂防銹漆 6 車 夾Φ100mm毛坯外圓，以Φ200mm外圓毛坯找正，車右端面，照顧22.5mm，車Φ200mm外圓至圖樣尺寸，鉆車內(nèi)孔Φ38+0.025 0mm至圖樣尺寸，倒角2×45 C620 7 車 倒頭，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2×45 C620 8 劃線 在Φ100mm圓的端面上劃10±0.018mm鍵槽線 9 插 以Φ200mm外圓及右端面定位，按Φ38+0.025 0mm內(nèi)孔中心線找正，裝夾工件，

21、插10±0.018mm鍵槽 B5020專用工裝或組合夾具 10 鉆 以Φ200mm外圓及一端面定位，10±0.018mm鍵槽定向鉆4×Φ20mm孔 Z525專用鉆模 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(shí)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，

22、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10±0.018mm對Φ38+0.025 0mm內(nèi)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 ①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)。 ②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。 ③當(dāng)有多個(gè)不加工表面時(shí)，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)。 ④當(dāng)工件的加工表面與某不加工表面之間有相互位

23、置精度要求時(shí)，應(yīng)選擇該不加工表面作為粗基準(zhǔn)。 ⑤當(dāng)工件的某重要表面要求加工余量均勻時(shí)，應(yīng)選擇該表面作為粗基準(zhǔn)。 ⑥粗基準(zhǔn)在同一尺寸方向上應(yīng)只使用一次。 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(shí)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： ①基準(zhǔn)重合原則。盡量選擇設(shè)計(jì)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。 ②基準(zhǔn)統(tǒng)一原則。盡量選擇

24、多個(gè)加工表面共享的定位基準(zhǔn)面作為精基準(zhǔn)，以保證.各加工面的相互位置精度，避免誤差，簡化夾具的設(shè)計(jì)和制造。 ③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。 ④互為基準(zhǔn)原則。當(dāng)兩個(gè)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(shí)，可以采取互為基準(zhǔn)原則，反復(fù)多次地進(jìn)行加工。 （4）在選擇基準(zhǔn)時(shí)不能同時(shí)遵循各選擇原則（甚至相互矛盾）時(shí)，應(yīng)根據(jù)具體情況具體分析，以保證關(guān)鍵表面為主，兼顧次要表面的加工精度。 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Φ100外

25、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2-5所示 圖2-5 二、 選擇飛輪的精基準(zhǔn)和夾緊方案 選擇Φ200外圓及一端面為精基準(zhǔn)是最理想的。如圖2-6所示 圖2-6 2. 5設(shè)計(jì)飛輪的加工工序 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4-1中。 表2-3 飛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 μm 6 車右端面 1

26、10+2 2 110 12.5 鉆孔 Φ37 18.5×2 IT11 Φ37 12.5 擴(kuò)孔 Φ37.8 0.4×2 IT10 Φ37.8 6.3 鉸孔 Φ38 0.1×2 IT7 Φ38+0.025 0 1.6 7 車左大端面 95+2 2 95 12.5 車Φ100端面 110+2 2 110 12.5 9 插槽 10 10 IT9 10±0.018mm 3.2 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；

27、 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 表2-4飛輪加工切削用量匯總表 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 mm 主軸轉(zhuǎn)數(shù) r/.min 進(jìn)給量 mm/r 6 右端面,Φ38+0.025 0內(nèi)孔 車右端面 硬質(zhì)合金 1 2 600 0.2 鉆孔 高速鋼 1 18.5×2 400 0.2 擴(kuò)孔 高速鋼 1 0.4×2 600 0.3 鉸孔 高速鋼 1 0.1×2 150 0.2 7 左大端面，Φ100mm端面 車左大端面， 硬質(zhì)合金 1 2 600 0.2 車

28、Φ100mm端面 硬質(zhì)合金 1 2 600 0.2 9 10±0.018mm鍵槽 插10±0.018mm鍵槽 硬質(zhì)合金 10 1 10 4×Φ20mm孔 鉆4×Φ20mm孔 高速鋼 1 20 400 0.2 3. 確定工時(shí)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(jì)算各工序的工時(shí)定額。主要利用經(jīng)過實(shí)踐而積累的統(tǒng)計(jì)數(shù)據(jù)及進(jìn)行部分計(jì)算來確定，計(jì)算結(jié)果見表4-3在實(shí)際生產(chǎn)中，時(shí)間定額需要不斷修正。 表2-5飛輪機(jī)械加工工時(shí)定額 工序號 工序名稱 工序內(nèi)容 工序時(shí)間（分） 1 鑄造 鑄造毛坯 2 清砂

29、清砂 3 熱處理 人工時(shí)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Φ38內(nèi)孔 15 7 車 車左端大端面 車Φ100mm端 5 8 劃線 在Φ100mm圓的端面上劃10±0.018mm鍵槽線 5 9 插 插10±0.018mm鍵槽 7 10 鉆 鉆4×Φ20mm孔 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 填寫撥叉的機(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

30、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 數(shù)控編程與加工 3. 1 數(shù)控加工概述 飛輪工序的數(shù)控加工流程見圖3-1所示 圖3-1 數(shù)控車床相較于普通車床有如下特點(diǎn)： ①數(shù)控加工的工序內(nèi)容比普通機(jī)床的加工內(nèi)容復(fù)雜，加工的精度高，加工的表面質(zhì)量高，加工的內(nèi)容較豐富。 ②數(shù)控機(jī)床加工程序的編制比普通機(jī)床工藝編制要復(fù)雜些。這是因?yàn)閿?shù)控機(jī)床加工存在對刀、換刀以及退刀等特點(diǎn)，這都無一例外的變成

31、程序內(nèi)容，正是由于這個(gè)特點(diǎn)，促使對加工程序正確性和合理性要求極高，不能有絲毫的差錯。否則加工不出合格的零件。 前兩章已經(jīng)介紹了使用設(shè)計(jì)軟件對軸進(jìn)行實(shí)體造型飛輪的基本加工、飛輪的基準(zhǔn)定位、毛坯設(shè)計(jì)、以及加工工藝與工序的制定等。 3. 2 選擇加工刀具及切削用量 1. 選擇加工刀具 本工序選用φ10立銑刀，在XK7640數(shù)控立式銑床上銑削，走刀方式采用環(huán)切法。設(shè)置方法見圖3-2 圖3-2 加工參數(shù)的選用 2. 選擇加工切削用量 切削用量選擇要求是充分利用刀具切削性能和機(jī)床性能，在保證加工質(zhì)量的前提下，力求獲得高生產(chǎn)率和低加工成本，因此，

32、在生產(chǎn)過程中，一般優(yōu)先選擇大的切削深度ap，再選擇較的的進(jìn)給量f，最后根據(jù)材料和刀具耐用度選擇合適的切削速度Vc。設(shè)置方法見圖3-3。 圖3-3 切削用量的使用 （1）. 切削深度ap 本工序加工余量大，且受夾具剛度及夾緊力所限，根據(jù)加工經(jīng)驗(yàn)保險(xiǎn)起見，每次走刀（切削深度）為2mm，實(shí)際批量生產(chǎn)過程中可適當(dāng)調(diào)整。 （2）.進(jìn)給量f 由銑刀每齒進(jìn)給量查得，結(jié)合實(shí)際,粗銑時(shí)每齒進(jìn)給量選0.5mm/齒,精銑時(shí)每齒進(jìn)給量選0.1mm/齒。 （3）. 切削速度Vc 銑削的切削速度Vc與刀具的耐用度、每齒進(jìn)給量、背吃刀量、側(cè)吃刀量以及銑刀齒數(shù)成反比，而與銑刀直徑成正比。其原因是當(dāng)fz

33、、ap、ae和Z增大時(shí)，刀刃負(fù)荷增加，而且同時(shí)工作的齒數(shù)也增多，使切削熱增加，刀具磨損加快，從而限制了切削速度的提高。為提高刀具耐用度允許使用較低的切削速度。但是加大銑刀直徑則可改善散熱條件，可以提高切削速度。銑削加工的切削速度Vc可參考表選取，也可參考有關(guān)切削用量手冊中的經(jīng)驗(yàn)公式通過計(jì)算選取。 該工序工件材料為鑄鐵，所選刀具為硬質(zhì)合金銑刀，因此切削速度選擇30m/min，由公式n=1000V/πdn=955r/min,因此，主軸轉(zhuǎn)速選擇1000r/min。 3.3 生成數(shù)控加工軌跡 對于本設(shè)計(jì)采用CAXA機(jī)械制造工程師軟件自動編程，在自動編程前應(yīng)先進(jìn)行相關(guān)加工參數(shù)選擇及仿真，從而保證

34、數(shù)控程序生成的準(zhǔn)確性。 自動編程前收集一些關(guān)于加工工序的參數(shù)。這些參數(shù)是：機(jī)床技術(shù)參數(shù)、刀具參數(shù)、工件材料參數(shù)、切削用量參數(shù)。 1．設(shè)置加工參數(shù)：見圖3-4； 圖3-4 仿真參數(shù) 2．選擇加工方式：采用環(huán)切加工，詳見圖3-2加工參數(shù)選用； 3．生成加工軌跡并仿真：先輸入相關(guān)參數(shù)，見圖3-4，然后加工仿真，見圖3-5 、圖3-6。 圖3-5 輸出結(jié)果 圖3-6 刀具加工仿真 3．4生成G代碼 在確定加工軌跡與夾具不干涉的情況下就生成本工序如下G代碼： N10G90G54G00Z120.000 N12S1000M03 N14X94.900Y0.000Z

35、120.000 N16Z115.000 N18G01Z105.000F100 N20G03X94.900Y-0.000I-94.900J0.000 N22G01X89.900 N24G03X89.900Y-0.000I-89.900J0.000 N26G01X84.900 N28G03X84.900Y-0.000I-84.900J0.000 N30G01X79.900 N32G03X79.900Y-0.000I-79.900J0.000 N34G01X74.900 N36G03X74.900Y-0.000I-74.900J0.000 N38G01X69.900 N40

36、G03X69.900Y-0.000I-69.900J0.000 N42G01X64.900 N44G03X64.900Y-0.000I-64.900J0.000 N46G01X59.900 N48G03X59.900Y-0.000I-59.900J0.000 N50G01X55.100 N52G02X55.100Y0.000I-55.100J0.000 N54G01Z115.000F200 N56G00Z200.000 N58X94.900 N60Z110.000 N62G01Z100.000F100 N64G03X94.900Y-0.000I-94.900J0.000

37、 N66G01X89.900 N68G03X89.900Y-0.000I-89.900J0.000 N70G01X84.900 N72G03X84.900Y-0.000I-84.900J0.000 N74G01X79.900 N76G03X79.900Y-0.000I-79.900J0.000 N78G01X74.900 N80G03X74.900Y-0.000I-74.900J0.000 N82G01X69.900 N84G03X69.900Y-0.000I-69.900J0.000 N86G01X64.900 N88G03X64.900Y-0.000I-64.900

38、J0.000 N90G01X59.900 N92G03X59.900Y-0.000I-59.900J0.000 N94G01X55.100 N96G02X55.100Y0.000I-55.100J0.000 N98G01Z110.000F200 N100G00Z200.000 N102X94.900 N104Z105.000 N106G01Z95.000F100 N108G03X94.900Y-0.000I-94.900J0.000 N110G01X89.900 N112G03X89.900Y-0.000I-89.900J0.000 N114G01X84.900 N

39、116G03X84.900Y-0.000I-84.900J0.000 N118G01X79.900 N120G03X79.900Y-0.000I-79.900J0.000 N122G01X74.900 N124G03X74.900Y-0.000I-74.900J0.000 N126G01X69.900 N128G03X69.900Y-0.000I-69.900J0.000 N130G01X64.900 N132G03X64.900Y-0.000I-64.900J0.000 N134G01X59.900 N136G03X59.900Y-0.000I-59.900J0.000

40、 N138G01X55.100 N140G02X55.100Y0.000I-55.100J0.000 N142G01Z105.000F200 N144G00Z120.000 N146M05 N148M30 設(shè)計(jì)小結(jié) 當(dāng)本次課題貫穿本專業(yè)所學(xué)到的議論知識與實(shí)踐操作技術(shù)，從分析設(shè)計(jì)到計(jì)算、操作得到成品，同時(shí)本次選題提供了自主學(xué)習(xí)，自主選擇，自主完成的機(jī)會。畢業(yè)設(shè)計(jì)有實(shí)踐性，綜合性，探索性，應(yīng)用性等特點(diǎn)，本次選題的目的是數(shù)控專業(yè)教學(xué)體系中構(gòu)成數(shù)控技術(shù)專業(yè)知識及專業(yè)技能的重要組成部分，是運(yùn)用數(shù)控機(jī)床實(shí)際操作的一次綜合練習(xí)。傳統(tǒng)的回轉(zhuǎn)體工件設(shè)計(jì)是應(yīng)用系統(tǒng)方法分析和研究產(chǎn)

41、品生產(chǎn)的問題和需求?，F(xiàn)代回轉(zhuǎn)體類的數(shù)控加工設(shè)計(jì)理論已經(jīng)不拘泥于系統(tǒng)論的理論基礎(chǔ)，開始強(qiáng)調(diào)產(chǎn)品尺寸精度，工藝嚴(yán)格性，從而更加有得于學(xué)生裝的數(shù)控編程及操作的創(chuàng)新精神和實(shí)踐能力。隨著畢業(yè)設(shè)計(jì)做完，也將意味我的大學(xué)生活即將結(jié)束，但在這段時(shí)間里面我覺得自己是努力并快樂的。在繁忙的的日子里面，曾經(jīng)為解決技術(shù)上的問題，而去翻我所學(xué)專業(yè)的書籍。經(jīng)過這段時(shí)間我真正體會了很多，也感到了很多。 我拿到設(shè)計(jì)任務(wù)書的時(shí)候，感覺很緊張，一來是時(shí)間緊，因?yàn)楫厴I(yè)設(shè)計(jì)和畢業(yè)實(shí)習(xí)同時(shí)進(jìn)行，我就白天在車間干活，晚上挑燈夜戰(zhàn)，二來是設(shè)計(jì)任務(wù)比較重，尤其是實(shí)習(xí)單位的真題目，壓力比較大，好在我們上個(gè)學(xué)期剛剛進(jìn)行過為期兩周的數(shù)控加工工藝

42、與裝備課程設(shè)計(jì)，有過簡單零件的工藝工裝設(shè)計(jì)的經(jīng)歷，所以在這次設(shè)計(jì)過程中，我仔細(xì)閱讀單位所給出的設(shè)計(jì)要求，去各個(gè)車間調(diào)查研究，收集公司相關(guān)技術(shù)資料和行業(yè)標(biāo)準(zhǔn)，去學(xué)校圖書館借參考資料和技術(shù)手冊，結(jié)合自己這大學(xué)三年所學(xué)的知識，設(shè)計(jì)反復(fù)修改，有不懂的地方虛心請教指導(dǎo)老師和車間工程師、師傅，保證了設(shè)計(jì)的如期完成。 本次畢業(yè)設(shè)計(jì)結(jié)合企業(yè)實(shí)際，畢業(yè)實(shí)習(xí)與畢業(yè)設(shè)計(jì)有機(jī)結(jié)合，由企業(yè)工程師和學(xué)校教師共同指導(dǎo)，是我順利完成設(shè)計(jì)的 設(shè)計(jì)的不足及改進(jìn)： 三、 由于我沒在公司熱加工車間實(shí)習(xí)，所以毛坯鑄造方面以后還要爭取提高感性認(rèn)識，毛坯圖還不夠詳細(xì)； 四、 粗糙度的標(biāo)注未用新國標(biāo)，還要不斷學(xué)習(xí)新知識采用新標(biāo)準(zhǔn)。

43、 五、 撥叉加工的切削用量、工時(shí)定額都是向企業(yè)工藝人員請教得來的，本人還要踏踏實(shí)實(shí)在車間鍛煉，今后要靠自己的經(jīng)驗(yàn)定這些工藝參數(shù)。 謝 辭 畢業(yè)設(shè)計(jì)是對我大學(xué)三年的總結(jié)，因而投入了極大的熱情和很高的積極性，更幸運(yùn)的是得到了徐老師的多方面的指導(dǎo)幫助，使得我的這個(gè)畢業(yè)設(shè)計(jì)能夠順利完成，圓滿結(jié)束了三年的大學(xué)生活。 感謝徐老師長期以來悉心的指導(dǎo)和在設(shè)計(jì)過程提供的大量資料、多次的參觀機(jī)會及修改意見，讓我對飛輪工藝工裝設(shè)計(jì)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(jì)經(jīng)驗(yàn)。 感謝我的實(shí)習(xí)指

44、導(dǎo)教師曙光模具有限公司數(shù)控車間主任，主任有著豐富的實(shí)踐經(jīng)驗(yàn)，他不僅指導(dǎo)我進(jìn)行飛輪的數(shù)控編程與加工，并且還教我如何對待工作，如何做人，使我體會到作為一名技術(shù)人員必須熱愛本職工作，能吃苦耐勞，虛心向師傅學(xué)習(xí)，對工藝流程要熟悉，對圖紙要熟悉，對規(guī)范更要熟悉，盡快適應(yīng)工作崗位。 感謝同組同學(xué)的默契配合，讓我深深的體會到團(tuán)隊(duì)的合作和人際關(guān)系的重要性，只有這樣我們才能愉快的把撥叉工藝工裝設(shè)計(jì)完成的更好。我也從他們身上學(xué)到了不少東西，我知道一個(gè)人的力量是有限的，只有謙虛謹(jǐn)慎的態(tài)度，才會使自己少走彎路，更好的彌補(bǔ)自己的不足。 同樣感謝三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

45、，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(jì)指導(dǎo)書，北京：化學(xué)工業(yè)出版社,2009. 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, CAXA制造工程師2006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.CAXA實(shí)體設(shè)計(jì)XP——創(chuàng)新三維CAD標(biāo)準(zhǔn)案例教程，北京：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.