【毕业论文】4110发动机飞轮壳零件加工工艺与夹具设计.毕业设计说明书 ㊣ 精品文档 值得下载

又提高了工作时飞轮壳端面的接触刚度前端面定位孔孔的端面均为平面，可以防止加工过程中钻头钻偏，以保证孔的加工精度另外，该零件除主要工作表面飞轮壳前后两端面，后端面孔前端面定位孔马达孔外，其余表面加工精度均较低，不需要高精度机床加工，通过铣削钻床的粗加工就可以达到加工要求而主要工作表面虽然加工精度相对较高，但也可以在正常的生产条件下，采用较经济的方法保质保量地加工出来。

由此可见，该零件的工艺性较好。

飞轮壳毛坯及制造工艺选择毛坯由飞轮壳的技术要求分析可知，其材料为，故毛坯选择铸件。

由于要求铸件精度高具有良好表面质量与机械性能，所以选择砂型铸造中的金属模机器造型，其生产效率较高，适用于大批大量生产。

分析毛坯制造工艺飞轮壳的材料为珠光体灰口铁。

其特性是该材料能承受较大的应力抗拉强度达抗弯强度达。

其金相组织结构为铁素体和渗碳体组成的机械混合物，由于它是硬的渗碳体和软的铁素体相间组成的混合物，所以其机械性能介于铁素体和渗碳体之间，故强度较高，硬度适中，有定的塑性，从金相组织显微来看，铸铁中化合碳正好等于，珠光体中的铁素体与渗碳体层层交替间隔，呈片状排列，而其余的碳是以片状石墨状态存在，使切削过程中切屑不能连续成形。

由于灰铸铁属于脆性材料，故不能锻造和冲压。

灰铸铁的焊接性能很差，如焊接区容易出现白口组织，裂纹的倾向较大。

但灰铸铁的铸造性能和切削加工性能优良。

由于飞轮壳尺寸较大，形状较为复杂，毛坯宜用铸件。

此外，灰铸铁般不需要热处理，但消除残余应力，铸造后应安排时效处理。

确定毛坯的尺寸公差和机械加工余量查加工工艺手册大批量生产的毛坯铸件的公差等级知砂型铸造机器造型和壳型灰铸铁的公差等级为，故取为。

查加工工艺手册毛坯铸件典型的机械加工余量等级知砂型铸造机器造型和壳型灰铸铁的要求的机械加工余量等级为，故取为。

查加工工艺手册铸件尺寸公差和要求的铸件机械加工余量确定该铸件的尺寸公差和机械加工余量，所得结果列于表中。

表飞轮壳铸造毛坯尺寸公差及机械加工余量项目尺寸公差机械加工余量厚度孔径孔径宽度宽度加工的工艺规程定位基准的选择精基准的选择根据该飞轮壳零件的技术要求和装配要求，选择飞轮壳的前端面和前端面定位孔作为精基准，它们既是装配基准，有是设计基准，零件上很多表面都可以采用它们作为基准进行加工，使加工遵循基准统原则，实现壳体零件面二孔的典型定位方式。

前端面定位孔的轴线是设计基准，选用其作为精基准定位加工马达孔前端面孔前端面孔，实现了设计基准和工艺基准的重合，保证了被加工孔的位置度要求。

选用飞轮壳前端面作为精基准同样是遵循了基准重合的原则，因为该飞轮壳在轴向方向上的尺寸多以该端面作设计基准另外，由于飞轮壳零件抗拉强度低韧性差，容易产生变形，为了避免在机械加工中产生夹紧变形，根据夹紧力应垂直于主要定位基面，并应作用在刚度较大部位的原则，夹紧力不能作用在后端面上。

选用飞轮壳前端面作精基准，夹紧可作用在飞轮壳的前端面上，夹紧稳定可靠。

粗基准的选择作为粗基准的表面应平整，没有飞边毛刺或其他表面缺欠。

故在本次设计中选择飞轮壳的后端面和后端面内孔的外圆面作为粗基准。

采用外圆面定位加工内孔可保证孔的壁厚均匀采用飞轮壳后端面作粗基准加工前端面，可以为后续工序准备好精基准。

表面加工方法的确定根据飞轮壳零件图上各加工表面的尺寸精度和表面粗糙度，确定加工件各表面的加工方法，如表中。

表飞轮壳各表面加工方案加工表面尺寸精度等级表面粗糙度加工方案飞轮壳前端面粗铣精车飞轮壳后端面粗车精车后端面内腔孔粗车精车前端面定位孔钻粗铰精铰周边两平面粗铣飞轮壳马达孔粗镗精镗前端面孔钻后端面孔钻周边螺孔钻攻丝后端面螺孔钻攻丝前端面马达螺孔钻攻丝周边面螺孔钻攻丝加工阶段的划分该飞轮壳加工质量要求较高，可将加工粗加工和精加工几个阶段。

在粗加工阶段，首先将精基准飞轮壳前端面和前端面定位孔准备好，使后续工序都可以采用精基准定位加工，保证其他加工表面的精度的要求然后粗铣周边两端面。

在半精加工阶段，完成飞轮壳后端面和后端面孔的精车加工，以及各孔的钻铰攻丝加工。

工序的集中本设计选用工序集中原则安排飞轮壳的加工工序。

该飞轮壳的生产类型为大批量生产，可以采用万能机床配以专用工夹具，以提高生产率而且运用工序集中原则使工件的装夹次数少，不但缩短辅助时间，而且由于在次装夹中加工了许多表面与孔，有利于保证各加工表面之间的相对位置精度要求。

工序顺序的安排机械加工工序遵循先基准后其他原则，首先加工精基准飞轮壳前端面和前端面定位孔。

遵循先粗后精原则，先安排粗加工工序，后安排精加工工序。

遵循先主后次原则，先加工主要表面飞轮壳前端面与前端面定位孔和飞轮壳后端面与后端面内腔孔，后加工次要孔加工技术发展动向在机械零件加工作业中，孔加工所占比例相当大，与高速铣削相类似的高速高精度钻削加工已提上议事日程，高效率孔加工对于促使零部件生产合理化是不可或缺的重要工艺过程。

近年来，零部件生产大都采用以机床为中心的生产形态，进行孔加工时，也大都采用加工中心电加工机床等先进设备。

无论哪个领域的孔加工，实现高精度和高速化都是取得用户订单的重要竞争手段。

高速孔加工所用加工中心的条件实现孔加工高速化的先决条件是必须采用高速加工中心，而机床的高速化必须满足下列条件。

配备高速回转主轴钻头和立铣刀样带有中心齿，由于中心齿附近有种圆周速度，因此，切削速度向高速化发展时，主轴的转速也必须实现高速化。

特别是在使用小直径钻头时，主轴的高速化更是不可缺少的。

今后，随着孔加工高速化的进展，预计转速达的主轴需求将不断增多。

同时，由于达到规定的高速回转所需时间很短以及要求向钻头切削方向主轴伸出长度应控制在最小程度之内，因此，高速主轴的配置是实现高速高精度孔加工不可缺少的条件。

可动部分具有动作敏捷的功能主轴和工作台等可动部分应尽可能减轻重量，以实现动作快捷化，这也是进行高速孔加工必须具备的条件。

个孔的加工时间只需数秒钟，因此，必须缩短孔与孔之间的工具移动时间，这是实现高效率切削的关键问题，解决此问题的途径首先即为可动部件的动作必须灵活快捷。

例如，即便达到了高精度的定位精度，但如机床可动部分的动作不够灵敏快捷，也就不可能满足当前用户提出的实现高速孔加工的要求。

通常是用加速度特性值来判断机床可动部分的快捷性能，当时，可判断该机床为具有高度快捷性能的加工中心。

工作台与机床整体面积的比例应较小作为加工中心的用户，他们希望工作台及工作台以外的部分所占空间应尽可能些。

尤其是孔加工这类加工成本较高而附加价值又较低的加工领域，最好使用那种结构紧凑的加工中心。

如日本理化研究所试制的高速铣床，其加工范围为，机床本体所占面积，机床所占面积约为可加工最大工件尺寸的三倍，整个结构相当紧凑。

该铣床主轴转速为，可进行高速切削。

主轴为方向移动式结构工作台仅限轴移动，其加速度特性值，表明该机床具有快捷动作功能。

主轴可直接供给冷却液在钻削过程中，加工钻头直径与孔深之比在以上的孔必须特别注意排屑问题，最好选用带供油孔的钻头，以便进行稳定的加工。

采用由主轴中心供给冷却液的方式，对于更换卡具的锁紧螺栓则更为方便。

具有孔加工用工具插补功能切削的特点在于可以进行控制工具轨迹的合理加工，在对孔进行切削加工时，可采用螺旋切削等高走刀对切等工具插补方式，具有这些功能的控制系统均可在孔加工中加以应用。

第章绪论选题背景和目的意义飞轮壳是发动机上个重要的基础件，作用是连接发动机与变速器，承担发动机及变速器的部分重量，保护离合器和飞轮，而且还是发动机的支撑部件。

该零件结构复杂，形似盆状，薄壁，盆底定位面有悬空，工件的刚性差，加工时易变性，属难加工零件。

在选材中，了解其加工工艺，并在工艺设计中，合理安排加工工序，设计合理的夹具，对产品的最终质量具有十分重要的意义。

夹具设计般是在零件的机械加工工艺过程制订之后按照工序的具体要求进行的。

制订工艺过程，应充分考虑夹具实现的可能性，而设计夹具时，如确有必要也可以对工艺过程提出修改意见。

夹具的设计质量的高低，应以能否稳定地保证工件的加工质量，生产效率高，成本低，排屑方便，操作安全省力和制造维护容易等为其衡量指标。

飞轮壳是汽车发动机上的重要部件，它是连接发动机和变速器的主要零件。

其结构和加工工艺直接影响零件的性能。

在飞轮壳结构复杂，加工部位除了前后端面及孔之外，在周边，不同的角度上有平面加工和孔的加工。

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。

飞轮壳的主要功能是实现发动机与变速器的有效联接，通过它的变化，同型号的发动机可以搭载不同型号的汽车，飞轮壳大多采用灰铸铁铸造毛坯，材料结构特点是壁厚不均匀，加工的部位多，加工难度大，各个加工面和加工孔均要求较高的精度。

其与发动机及离合器连接的两个面面积较大，压铸容易产生变形，并且变形量不容易控制，两个面连接孔必须进行机械加工。

夹具广泛应用于各种制造过程中，用以将工件定位并牢固的夹持在定的位置，以便按照产品设计设计规定完成要求的制造过程，个好的夹具不论在传统制造，还是现在知道系统，都起着十分重要的作用，夹具对加工质量生产率和产品成本有直接的影响。

保证加工精度，采用夹具安装，可以准确的确定工件与机床刀具之间的相互位置，工件的位置精度由夹具保证，不受工人技术水平的影响，其加工精度高，提高了生产率。

用夹具装夹工件，可以迅速定位夹紧。

扩大机床的工艺范围，使用专用夹具可以改变原机床的用途和旷达机床的使用范围，实现机多能。

采用夹具安装，可以准确地确定工件与机床刀具之间的相互位置，工件的位置精度由夹具保证，不受工人技术水平的影响，其加工精度高而且稳定。

用夹具装夹工件，无需找正便能使工件迅速地定位和夹紧，显著地减少了辅助工时多工位夹具装夹工件，并采用高效夹紧机构，这些因素均有利于提高劳动生产率。

针对发动机飞轮壳零件进行加工工艺和夹具设计，另外，采用夹具后，产品质量稳定，废品率下降，可以安排技术等级较