飞轮的数控加工工艺及程序编程设计.rar（V3.1）

飞轮是个惯性储能零件，拿四冲程发动机来说，进气，压缩，爆燃，排气，这是个冲程之间只有爆燃冲程是对外做正功的，其他三个冲程都是为了这个爆燃冲程所做的准备工作，这三个冲程的能量就是飞轮提供的，飞轮的能量是爆燃冲程积攒下来的，当然这是少部分能量，大部分都变成动力对外输出了。

飞轮是发动机中有重要作用但结构形状相对简单的零件之，本文主要介绍了发动机飞轮的数控加工工艺，从零件图纸的分析到工艺的制定，再到程序的编制，最终完成该零件的加工。

由于本人水平有限，加之时间过急，文中有不足之处还望老师加以指点。

关键词零件图工艺规程数控刀具程序设计目录前言飞轮的作用零件图分析零件图零件的工艺分析工艺规程设计毛坯的制造形式基准面的选择粗基准的选择精基准的选择制定工艺路线数控加工工艺分析数控加工内容数控机床的选择数控车床参数数控插床参数数控铣床参数夹具的选择数控车床夹具数控插床夹具数控铣床夹具数控刀具的选择刀具的材料和性能刀具的选择切削用量的选择工艺卡片机械加工工艺过程卡片数控车削加工工序卡片数控加工程序清单数控车床程序数控铣床程序致谢参考文献飞轮的数控加工工艺及程序设计前言飞轮是个惯性储能零件，拿四冲程发动机来说，进气，压缩，爆燃，排气，这是个冲程之间只有爆燃冲程是对外做正功的，其他三个冲程都是为了这个爆燃冲程所做的准备工作，这三个冲程的能量就是飞轮提供的，飞轮的能量是爆燃冲程积攒下来的，当然这是少部分能量，大部分都变成动力对外输出了。

至于冷却水箱，它是作为发动机散热的个液体回路，吸收缸体的热量，防止发电机过热由于水的比热容是自然界中最大的，热导率也相当高，所以发动机的热量通过冷却水这个液体回路，利用水作为载热体，再通过大面积的散热片传递给空气，效率会比较高。

而且冷却效果更均匀相对直接空气冷却。

飞轮的作用柴油机上的飞轮看上去就是块笨重的铸铁圆盘，它到底有什么作用呢使机械运转均匀飞轮高速旋转，由于惯性作用可贮藏能量，也可放出能量，克服运动阻力，使发动机运转平稳。

当超速运转时，它能把能量贮藏起来，使其缓慢提速，避免猛然高速运转，造成来不及操纵而失去控制当低速运转时，它能把能量释放出来，使其慢慢降速，避免猛然低速导致停车。

因此可使机械运转均匀，旋转平稳。

协助启动柴油机是压缩点火的，启动时，首先必须快速摇转飞轮，使其具有启动惯性，帮助活塞越过压缩上止点，达到启动目的。

同时，在使用中，可使曲轴连杆机构越过不作功的进气压缩排气三个辅助行程，使曲轴能平稳旋转。

方便校正供油提前角各种型号的柴油机，都有不同的供油提前角，如柴油机的供油提前角是在上止点前度度柴油机的供油提前角是在上止点前度度。

供油提前角过大，就会使喷入的柴油提前燃烧，工作粗暴，气缸有敲击声，柴油机功率下降，启动摇车时易发生反转供油提前角过小，就会启动困难，燃烧不完全，机温过高，油耗增大，排气管冒黑烟和功率下降。

但活塞是装在机体内面的，怎样才知道供油提前角是多大呢所以，为了准确调整供油提前角，就在飞轮边缘上刻有供油提前角的记号，校正供油提前角时，看准飞轮边缘上的刻度去校正就行了。

方便调整气门间隙气门间隙过小，零件受热膨胀伸长时，引起气门关闭不严而漏气，燃烧不完全，烧坏气门与气门座，还有可能发生活塞顶部与气门相撞的现象气门间隙过大，会使气门迟开早关，开启延续时间缩短，气门开度减小，引起进气不足，废气排不干净，加剧气门与摇臂的撞击，增加其磨损。

总之，不管是过大还是过小，都会使柴油机功率下降，油耗上升。

因此在飞轮边缘上打有号的上止点刻线，在校正气门间隙时，把飞轮转向压缩行程上止点，即刻线，对准机体上的标志，使气门都处在关闭的情况下，才可进行气门间隙的调整。

降低柴油机温度型柴油机的飞轮前端铸有许多叶片，成为柴油机的冷却风扇。

柴油机工作时，飞轮高速旋转，由于离心力作用，使飞轮室中心处的空气加速流动，降低柴油机冷却水的温度。

零件图分析零件图图零件图从零件图中可以看出该零件属于盘形零件，该零件主要由圆柱面孔键槽等特征组成。

零件的工艺分析飞轮的零件图规定了些技术要求，如图所示。

外圆表面粗糙度为外圆右端面粗糙度为这些尺寸要求均不高，而图中中间的内孔的尺寸精度与表面粗糙度均有要求，在车削中，应重点保证，以及孔中的键槽精度要求也较高。

由于外圆表面对基准面有同轴度要求，因此该两部位需要在道工序内完成。

该零件中的技术要求，在数控车削中能够将其保证，适合在数控车削中加工，对于键槽也可在插床中得以保证，在插削时，应该设计好工装夹具。

工艺规程设计毛坯的制造形式零件的材料为，考虑到零件材料的综合性能及材料成本和加工成本，保证零件工作的可靠，采用铸造。

由于年产量为件以上，属于中批生产的水平，而且零件轮廓尺寸不大，故可以采用铸造成型，这从提高生产率保证加工精度上考虑，也是应该的。

确定该零件的毛坯零件图如图所示。

图毛坯图基准面的选择基面的选择是工艺规程设计中的重要工作之，基面选择的正确与合理，可以使加工质量得到保证，生产率得以提高。

否则，加工工艺过程中会问题百出，更有甚者，还会造成零件大批报废，使生产无法正常进行。

粗基准的选择对于般轴类零件而言，以外圆作为粗基准是完全合理的。

按照有关的粗基准选择原则保证重要表面的加工余量均匀时，选该表面为粗基准。

若工件每个表面都要求加工，为了保证各表面都有足够的余量，应选择加工余量最小的表面为粗基准。

本设计选择轴的的外圆面作为粗基准。

精基准的选择按照有关的精基准选择原则基准重合原则基准统原则可靠方便原则，对于本零件可以采用外圆作为精基准。

制定工艺路线制订工艺路线的出发点，应当是使零件的几何形状尺寸精度以及位置精度等技术要求能得到合理的保证。

在生产纲领已经确定为中批生产的条件下，考虑采用普通机床以及部分高效专用机床，配以专用夹具，多用通用刀具，万能量具。

部分采用专用刀具和专量具。

并尽量使工序集中来提高生产率。

除此以外，还应当考虑经济效果，以便使生产成本尽量下降。

工艺路线工序铸造毛坯，如图所示。

工序清砂。

工序热处理，对零件进行人工时效。

工序细清砂。

工序喷漆，在非加工表面上涂上层防锈漆。

工序装夹外圆表面，车削加工，内容包括车右端面，控制右端面至孔底的深度为车外圆至图样尺寸钻车内孔至尺寸要求倒角。

工序掉头装夹外圆表面，内容包括车左端面，保证尺寸车外圆表面，保证尺寸。

工序划线，在端面上划键槽线。

工序在插床上插削键槽。

工序以的外圆及其端面定位，用键槽定向，钻的孔。

工序零件静平衡检查。

工序按照图纸要求，检查各部分尺寸要求。

工序入库。

数控加工工艺分析数控加工内容数控车削包括端面内外轮廓面成形表面螺纹切断等工序的切削加工数控车床主要用于加工轴类盘类等回转体零件车削中心上可以实现车削和铣削的复合加工数控车削工艺灵活多变，其丰富的循环功能指令各类刀具的选择，是学习的重点内容。

在数控车床和车削中心上加工的零件，般采用手工编程，对具有复杂外轮廓的回转体零件可以采用自动编程。

数控机床的选择从该零件的图纸分析可以得出，该零件精度要求般，选用数控机床加工的目的是为了提高生产效率，降低人力劳动，从而也能更有效的保证零件的加工精度，根据现场的设备。

数控车床参数车床选择的机床是，其技术参数如下所示全自动变频调速主轴系统型号。

广州数控系统最大工件回转直径。

伺服电机步进电机刀架上最大回转直径。

手动脉冲最大加工长度。

变频电机自动刀架工位数。

四工位电动刀架主轴转速范围变频调速。

精密滚珠丝杠付。

手动卡盘主轴通孔。

自动润滑系统主轴内孔锥度。

冷却系统尾座套筒行程。

手动尾座尾座套筒锥度。

半封闭防护罩导轨硬度。

主电机功率。

驱动电机伺服步进。

。

。

快速移动速度。

。

刀架重复定位精度。

轴重复定位精度。

轴重复定位精度。

自动润没间歇时间。

外形尺寸。

机床重量。

数控插床参数参数如下型号主电机功率工件尺寸范围技术参数滑枕最大工作行程工作台最大直径工作台横向行程工作台纵向行程刀具支承面到床身前臂距离喉伸滑枕往复次数次分工作台纵横机动进给量范围无极滑枕往复次工作台回转最小分度单位最大切削力主电机功率机床重量约机床轮廓长宽高数控铣床参数根据现场的设备，选择床身式数控铣床，具体参数如下系统型号规格技术参数单位工作台面尺寸工作台型槽宽槽数工作台最大承重工作台最大纵向行程工作台最大横向行程垂向主轴头上下最大行程主轴端面至工作台面距离主轴中心至垂直导轨面距离主轴孔锥度主轴转速范围主轴电机功率三轴进给速度快速进给速度定位精度重复定位精度气源压力机床外形尺寸机床净重夹具的选择数控车床夹具本题中的零件为回转型零件，切同轴度要求不高。

可直接选用机床的自带的三爪自定心卡盘装夹即可。

三爪卡盘是最常用的车床也是数控车床的通用卡具。

三爪卡盘最大的优点是可以自动定心。

它的夹持范围大，但定心精度不高，不适合于零件同轴度要求高时的二次装夹。

三爪卡盘常见的有机械式和液压式两种。

液压卡盘装夹迅速方便，但夹持范围小，尺寸变化大时需重新调整卡爪位置。

数控车床经常采用液压卡盘，液压卡盘特别适用于批量加工。

数控插床夹具由于键槽部位的精度要求较高，为了保证其精度要求，并提高生产效率，在插削时选用专用夹具进行装夹，夹具名称为，此夹具为组合夹具。

夹具如图和图所示。

图夹具实体图图夹具三视图数控铣床夹具在铣床上主要是用来钻孔，目的为了提高加工效率，夹具选用钻床的夹具进行装夹，即选用专用钻模进行装夹。

数控刀具的选择刀具的材料和性能刀具材料的发展对切削技术的进步起着决定性的作用。

切削中所使用的刀具材料有金刚石聚晶立方氮化硼陶瓷硬质合金高速钢等。

刀具损坏机理是刀具材料合理选用的理论基础，刀具材料与工件材料的性能匹配合理是切削刀具材料选择的关键依据，要根据刀具材料与工件材料的力学物理和化学性能选择刀具材料，才能获得良好的切削效果。

高速钢是种加入了较多的钨钼铬钒等合金元素的高合金工具钢。

高速钢具有较高的强度和韧性，并且具有定的硬度和耐磨性。

适合各类刀具的要求。

高速钢刀具制造工艺简单，容易磨成锋利切削刃，因此尽管各种新型刀具材料不断出现，高速钢刀具在金属切削中仍占较大的比例。

可以加工有色金属和高温合金。

由于高速钢具有以上性能，活塞加工中的铣浇冒口铣横槽及铣膨胀槽用铣刀钻油孔用钻头等刀具都为高速钢材料。

硬质合金是由难熔金属碳化物如等和金属粘结剂如等粉末经粉末冶金的方法制成。

由于硬质合金中都含有大量的金属碳化物，这些碳化物都有熔点高硬度高化学稳定好热稳定性好等特点，因此，硬质合金材料的硬度耐磨性耐热性都很高。

常用硬质合金的硬度为，比高速钢的硬度高，在时尚能进行切削。

在时，硬质合金的硬度为，在时，硬度仍能保持。

因此，硬质合金的切削性能比高速钢高得多，刀具耐用度可提高几倍到几十倍，在耐用度相同时，切削速度可提高倍。

刀具的选择根据刀具材料的性能以及零件的材料及热处理要求，可确定该零件的刀具材料可选择。

根据现场的刀具情况，决定选择进行车削。

具体的刀具请参见表。

表数控加工刀具卡加工机床刀具号刀具名称刀具规格刀具材料数控车床端面车刀如图所示外圆车刀麻花钻镗刀数控铣床中心钻高速钢麻花钻图切削用量的选择切削用量包括主轴转速背吃刀量及进给