飛輪殼工藝設(shè)計(jì)設(shè)計(jì)

1、前言4設(shè)計(jì)內(nèi)容51. 零 件 分 析 61.1 零件的作用61.2 零件的結(jié)構(gòu)分析61.3 零件的技術(shù)條件分析61.3.1 孔徑精度61.3.2 孔的位置精度71.3.3 一些主要平面的精度71.3.4 表面粗糙度71.3.5 飛輪殼的技術(shù)要求71.3.5.1 飛輪殼內(nèi)孔71.3.5.2 定位孔71.3.5.3 鏜孔71.3.5.4 鉆三面孔71.3.5.5 前端面孔81.3.5.6 前端面81.3.5.7 后端面81.3.5.8 銑三側(cè)面81.3.5.9 銑圓弧82. 工藝規(guī)程設(shè)計(jì)82. 1 毛坯的 選擇 82.2 定位基準(zhǔn)的選擇和合理的夾緊方法92.2.1 粗基準(zhǔn)的選擇92.2.2 精基準(zhǔn)

2、的選擇92.3 箱體類零件機(jī)械加工工藝過程分析92.3.1 擬定箱體類工藝過程的共同原則102.3.1.1 加工順序?yàn)橄让婧罂?02.3.1.2 加工的粗精階段分開102.3.1.3 工序間的時效處理102.3.1.4 本零件粗基準(zhǔn)用它上面重要孔作為粗基準(zhǔn)。10不同批量箱體加工的工藝特點(diǎn)102.3.2.1 粗基準(zhǔn)的選擇102.3.2.2 精基準(zhǔn)的選擇102.3.3 所用設(shè)備依批量不同而異112.4 制定工藝路線112.4.1 工藝路線方案之一112.4.2 工藝路線方案之二122.4.3 工藝路線方案的比較與分析122.5 機(jī)械加工余量、工序尺寸及毛坯尺寸的確定 132.5.1 毛坯尺寸及余量

3、132.5.1.1 三側(cè)面132.5.1.2 定位孔、緊固孔142.5.1.3 322、 511.175 孔 142.5.1.4 前后端面142.5.1.5 89 孔142.5.1.6 其它表面142.5.2 工序尺寸及公差的確定142.5.2.1 前端面152.5.2.2 后端面152.5.2.3 銑三側(cè)面152.5.2.4 緊固孔及定位銷孔152.5.2.5 所有螺紋孔工序尺寸163. 夾具設(shè)計(jì)163.1 問題的提出163.2 夾具的設(shè)計(jì)173.2.1 定位基準(zhǔn)的選擇173.2.2 對夾具的基本要求173.2.2.1 保證工件的加工精度173.2.2.2 提高生產(chǎn)效率173.2.2.3 工

4、藝性好173.2.2.4 使用性好173.2.2.5 經(jīng)濟(jì)性好18對夾具具體的要求183.2.3.1 有適當(dāng)?shù)木群统叽绶€(wěn)定性183.2.3.2 有足夠的強(qiáng)度和剛度183.2.3.3 結(jié)構(gòu)工藝性好183.2.3.4 排屑方便183.2.3.5 在機(jī)床上安裝穩(wěn)定可靠。183.2.4 夾緊方案183.2.5 確定圓柱銷直徑183.2.6 確定菱形銷尺寸183.2.7 計(jì)算定位誤差194. 刀具設(shè)計(jì)194.1 強(qiáng)度和剛度194.2 刀具材料的選擇194.3 材料的切削用量204.4 尺寸選擇204.5 锪鉆夾持方法204.6 技術(shù)要求及說明204.6.1 硬度要求204.6.2 材料204.6.3

5、端面跳動204.6.4 垂直于端面的側(cè)面跳動204.6.5 刃口要求20結(jié)束語21參考文獻(xiàn)22我們學(xué)習(xí)了西安工業(yè)大學(xué)本專業(yè)的全部基礎(chǔ)課程及專業(yè)課程， 并結(jié)合生產(chǎn)實(shí) 際及自身工作， 為了更全面、更系統(tǒng)的掌握所學(xué)習(xí)的知識，做到理論與實(shí)踐相結(jié) 合，我們進(jìn)行這次畢業(yè)設(shè)計(jì)。這項(xiàng)設(shè)計(jì)要運(yùn)用各門課程的知識并結(jié)合實(shí)際生產(chǎn)情況， 進(jìn)行零件加工工藝路 線的設(shè)計(jì)和夾具、 刀具等的設(shè)計(jì)，編制完成零件的工藝規(guī)程。 它能培養(yǎng)我們在以 后的工作中的綜合分析能力和提高解決實(shí)際問題的能力。 獨(dú)立分析和解決工藝問 題。初步具備設(shè)計(jì)一個中等復(fù)雜程度零件的工藝規(guī)程的能力能根據(jù)被加工零件的 技術(shù)要求運(yùn)用夾具的基本原理和方法，擬定夾具設(shè)

6、計(jì)方案，完成夾具結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)， 提高結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)能力，培養(yǎng)我們調(diào)查研究、熟悉有關(guān)技術(shù)政策，運(yùn)用國家標(biāo)準(zhǔn)、規(guī) 范、各種手冊、圖表等技術(shù)資料，從而識圖、運(yùn)算和編寫技術(shù)文件等基本技能。 并且加強(qiáng)繪圖訓(xùn)練，適應(yīng)工作需要。對我個人來說， 我希望通過這次畢業(yè)設(shè)計(jì)， 對自己從事的工作進(jìn)行一次適應(yīng) 性的實(shí)戰(zhàn)訓(xùn)練， 因?yàn)槲乙恢苯佑|的零部件大都是小件產(chǎn)品。 在本次大件產(chǎn)品工藝 設(shè)計(jì)中鍛煉自己分析問題， 解決問題的能力。 掌握解決本專業(yè)工程技術(shù)問題的方 法和手段，進(jìn)一步鞏固、深入理解所學(xué)知識，開闊思路，擴(kuò)大視野，為自己今后 的工作有所幫助。本設(shè)計(jì)注重設(shè)計(jì)思路分析，以及設(shè)計(jì)中的計(jì)算過程。限于我個人經(jīng)驗(yàn)不足，書中錯誤和不妥之處

7、，望各位老師批評指正。編者于 2008年 5 月設(shè)計(jì)內(nèi)容1、工藝規(guī)程設(shè)計(jì)2、夾具設(shè)計(jì)3、刀具設(shè)計(jì)4、設(shè)計(jì)說明書 1 份飛輪殼工藝設(shè)計(jì)1. 零件分析1.1 零件的作用本人設(shè)計(jì)課題是道依茨風(fēng)冷柴油發(fā)動機(jī)中最常見的一種飛輪殼， 在發(fā)動機(jī)的 運(yùn)動中， 由于活塞的不連續(xù)運(yùn)動， 必須安裝經(jīng)過平衡的飛輪在曲軸上， 以儲存和 傳遞動力和運(yùn)動， 使發(fā)動機(jī)能連續(xù)平穩(wěn)地工作，為了保護(hù)飛輪，殼是一種很重要 的中間零件，并且使結(jié)構(gòu)合理， 可以在飛輪殼上安裝和固定增壓器支架， 起動電 機(jī)等。1.2 零件的結(jié)構(gòu)分析飛輪殼外形尺寸為 560×550×122；圖號為 224 2295EG；材料為高強(qiáng)度灰口

8、鑄鐵，最大抗拉強(qiáng)度為 343N/mm2.飛輪殼左右兩側(cè)距中心線 280 毫米處各有一個垂直的加工面， 上面各分布著 6個 M12 的螺紋孔，其中下面 4個螺紋孔用以固定柴油機(jī)支架，上面兩個螺紋 孔用以固定增壓器支架。用兩個圓柱銷將飛輪殼與曲軸箱定位，再用10個 M12的螺柱將飛輪殼與曲軸箱體連接， 有3個M10 螺柱將起動電機(jī)固定在飛輪殼上， 端面在530圓周上均布 12個 M10孔，起動電機(jī)靠法蘭端面及 89P8的止口定 位。1.3 零件的技術(shù)條件分析由所給的零件圖資料可知，其材料為高強(qiáng)度灰口鑄鐵 GB* ，該材料具有一 定流動性，且零件結(jié)構(gòu)復(fù)雜，適合運(yùn)用鑄造的方法得到毛坯。該零件主要加工面

9、為飛輪殼兩側(cè)面、前后端面、 322 內(nèi)孔、 89 孔以及前 端孔等。零件在加工過程中，主要有以下幾項(xiàng)精度要求1.3.1 孔徑精度孔徑的尺寸誤差和幾何形狀誤差會使孔與孔內(nèi)零件配合不良、 間隙過大， 會 產(chǎn)生偏磨，降低支承剛度，易產(chǎn)生噪聲、間隙過小，零件容易卡死或增加負(fù)載， 縮短了使用壽命。故此，對孔系精度是要求比較高的， 322孔公差等級為 H11，89孔為 P8，其余一般孔未作規(guī)定的一般控制在尺寸公差范圍內(nèi)即可。1.3.2 孔的位置精度孔的位置精度也比較重要， 孔的同軸度和孔與端面的垂直度誤差， 往往會造 成一些跳動和軸向竄動， 322 孔相對于飛輪殼端面和 511.175孔的跳動均不能超過

10、0.31.3.3 一些主要平面的精度 在裝配中許多平面的精度都會影響零件與別的零件之間的接觸剛度， 在加工 過程中，作為基準(zhǔn)的平面則會影響工序精度， 因此對好多重要平面均有一定要求， 一些螺孔要求锪出一定的平面，以保證接觸剛度的要求，使連接可靠安全。1.3.4 表面粗糙度重要孔和主要平面的表面粗糙度會影響連接面的配合性質(zhì)、 接觸剛度， 其要求具體用 Ra值來評價，重要配合面 Ra為 0.4m，裝配基準(zhǔn)面和定位基準(zhǔn)面 Ra為 0.42.5m，其它平面為Ra2.525m。1.3.5 飛輪殼的技術(shù)要求1.3.5.1飛輪殼內(nèi)孔322+0.036 0 mm尺寸精度 IT11表面粗糙度 Ra 1.6511

11、.175+0. 070 0mm尺寸精度 IT7表面粗糙度 Ra 1.61.3.5.2定位孔2-14+0.018 0 mm尺寸精度 IT8表面粗糙度 Ra 6.31.3.5.3鏜孔89-0.037 -0.091 mm尺寸精度 IT8表面粗糙度 Ra 3.21.3.5.4 鉆三面孔2-M124-M128-M121.3.5.5 前端面孔尺寸精度 IT6表面粗糙度 Ra6.3 m4-13+0.27 0表面粗糙度 Ra6.3 m6-13+0.27 0尺寸精度 IT812-M10 尺寸精度 IT61.3.5.8 銑三側(cè)面2800 -0.251.3.5.9 銑圓弧32+0.008 0表面粗糙度 Ra6.3

12、m前端面相對于 511內(nèi)孔跳動不超過 0.050.05A1.3.5.7 后端面相對于 511 內(nèi)孔和前端面跳動不超過 0.10.1AB尺寸精度 IT6表面粗糙度 Ra6.3 m尺寸精度 IT5表面粗糙度 Ra25m2. 工藝規(guī)程設(shè)計(jì)2.1 毛坯的選擇選擇毛坯的總原則： 在滿足機(jī)械性能的前提下， 很好地考慮經(jīng)濟(jì)性和工藝性 能。毛坯的種類很多，如鑄件、鍛件、型鋼及其它一些毛坯，具體的則應(yīng)從生產(chǎn) 批量大小、機(jī)械性能來定。本飛輪殼由題目知生產(chǎn)綱領(lǐng)為 100000件/ 年，由資料通過計(jì)算可知其生產(chǎn)類 型為大批生產(chǎn)。毛坯采用鑄造的方法來獲得，鑄造中，為減輕造型的勞動強(qiáng)度、考慮經(jīng)濟(jì)性，可采用金屬型機(jī)器造型，

13、為消除殘余應(yīng)力，鑄造后安排人工時效。模型斜度按企業(yè)標(biāo)準(zhǔn) 1511，未注圓角為 R8，無公差值的毛坯尺寸按企業(yè)標(biāo) 準(zhǔn) 6860 級。2.2 定位基準(zhǔn)的選擇和合理的夾緊方法定位基準(zhǔn)的選擇， 對工件加工質(zhì)量的影響很明顯， 它是工藝規(guī)程設(shè)計(jì)中的重 要工作之一。基準(zhǔn)選擇正確合理， 可以使產(chǎn)品加工質(zhì)量得到保證， 生產(chǎn)效率得以 提高。否則，不但使加工過程中間問題百出，甚至?xí)斐闪慵拇笈鷪?bào)廢，生產(chǎn) 無法正常進(jìn)行。本飛輪殼選擇“一面兩銷”定位，由于它們在鉆鏜定位銷孔后出現(xiàn)，故應(yīng)從 第一道工序開始逐步進(jìn)行選擇。2.2.1 粗基準(zhǔn)的選擇第一道工序粗車， 考慮后端面的加工余量， 并且在這一道工序中粗加工盡量 多的表

14、面，做到基準(zhǔn)統(tǒng)一原則，選擇飛輪殼后端面深24 的平面作為基準(zhǔn)，裝卡時以 322 內(nèi)孔毛坯外圓找正，使重要表面加工余量盡量均勻，如下圖，加工中 采用粗車下墊具，用 V 型卡爪，提高生產(chǎn)效率，減輕工人勞動強(qiáng)度。粗車作為粗加工階段，由于切削力大、變形大、產(chǎn)生的殘余應(yīng)力大，為保證 加工質(zhì)量，粗加工完后必須把產(chǎn)品完全松開，然后再輕輕夾緊。車后端面時，同第一道工序，考慮各種要求，選擇前端面為基準(zhǔn)，夾緊時以 前端面厚度方向?yàn)閵A緊點(diǎn)，這樣夾緊簡單、可靠、操作方便。車后端面后， 粗車階段基本完成，必須把工件完全松開，最好和下道工序有 一定時間，以完全釋放應(yīng)力變形。2.2.2 精基準(zhǔn)的選擇飛輪殼的下表面是設(shè)計(jì)基準(zhǔn)

15、， 又是裝配基準(zhǔn)，用它作為基準(zhǔn)，能使加工遵循 “基準(zhǔn)重合”的原則，為了實(shí)現(xiàn)箱體類零件“一面兩銷”的典型定位方式，在工 序中加了鉆鏜定位銷孔工序，該工序以 322H11孔找正，以322 孔和前端面定 位，這樣就做到了一面兩銷定位，在以后各工序中，均采用該一面兩銷定位，這 樣工藝路線又遵循了“基準(zhǔn)統(tǒng)一”原則。此外，下表面面積較大，定位比較穩(wěn)定 可靠，夾緊方案也比較簡單，操作方便。2.3 箱體類零件機(jī)械加工工藝過程分析箱體類零件的加工工藝過程，有其共性，也有其特性。2.3.1 擬定箱體類工藝過程的共同原則2.3.1.1 加工順序?yàn)橄让婧罂?箱體類零件的加工順序均先加工平面，以加工后的平面定位，再來加

16、工孔， 因?yàn)橄潴w的孔一般精度較高，加工難度大， 先以孔為基準(zhǔn)加工平面， 再以平面為 基準(zhǔn)加工孔，這樣， 既可以為孔的加工提供穩(wěn)定可靠的精基準(zhǔn)， 同時可以使孔的 加工余量較為均勻。鉆孔時，鉆頭不易引偏，擴(kuò)孔、鉸孔時刀具不易崩刃。2.3.1.2 加工的粗精階段分開 箱體類零件結(jié)構(gòu)復(fù)雜，壁厚不均，剛性不好，而加工精度要求較高。故箱體 重要加工表面都要劃粗、 精加工兩個階段， 這樣可以避免粗加工產(chǎn)生的內(nèi)應(yīng)力和 切削熱對加工精度的影響。粗精分開也可以及時發(fā)現(xiàn)毛坯缺陷，避免更大浪費(fèi)， 粗加工考慮的主要是加工效率， 精加工考慮的主要是精度， 這樣可以根據(jù)粗精加 工的不同要求， 合理科學(xué)地利用機(jī)床設(shè)備。 粗加

17、工選用功率大而精度較差的設(shè)備， 既可以提高設(shè)備的利用，又可以保護(hù)設(shè)備，提高經(jīng)濟(jì)效益。2.3.1.3 工序間的時效處理 由于零件結(jié)構(gòu)復(fù)雜、壁厚不均，鑄造殘余應(yīng)力較大，為消除應(yīng)力、減少加工 后的變形，保證精度穩(wěn)定， 鑄造之后要安排人工時效處理。 由于本飛輪殼要求不 是很高，不安排時效處理，而是利用粗、精加工工序階段的停放和運(yùn)輸時間，使 之進(jìn)行自然時效。2.3.1.4 本零件粗基準(zhǔn)用它上面重要孔作為粗基準(zhǔn)。不同批量箱體加工的工藝特點(diǎn)2.3.2.1 粗基準(zhǔn)的選擇 隨著生產(chǎn)類型不同，粗基準(zhǔn)的選擇和工件裝夾方式也各不相同。 a、生產(chǎn)批量較小時，毛坯精度較低，也不專門設(shè)計(jì)夾具，故一般采用劃線 的方法來找正裝

18、夾。b、大批大量生產(chǎn)時，毛坯精度較高，可以直接以某些孔在夾具上定位。2.3.2.2 精基準(zhǔn)的選擇 精基準(zhǔn)的選擇也與生產(chǎn)批量的大小有很大關(guān)系。 a、單件小批量生產(chǎn)用裝配基準(zhǔn)做定位基準(zhǔn)， 但在加工箱體中間壁上的孔時， 剛度不好，所以應(yīng)當(dāng)在箱體內(nèi)部相應(yīng)部位設(shè)置刀桿的支承，導(dǎo)向支承。b、批量大時采用典型的一面兩銷定位。這樣加工時箱體朝下，中間導(dǎo)向支 架可以固定在夾具體上， 提高了夾具剛度，有利于保證各支承孔的相互位置精度， 而且工件裝卸方便，減少了輔助工時，提高了生產(chǎn)效率。這種定位方式的缺點(diǎn)是造成了基準(zhǔn)不重合， 增加了產(chǎn)品的定位誤差， 應(yīng)進(jìn)行 尺寸換算， 而且由于定位方法不便于觀察各表面的加工情況，

19、不能及時發(fā)現(xiàn)毛坯 是否有砂眼、氣孔等缺陷，不便于測量和調(diào)刀，所以，必須采用定徑刀具。2.3.3 所用設(shè)備依批量不同而異 單件小批量生產(chǎn)一般都在通用機(jī)床上進(jìn)行，個別必須用專用夾具和組合夾 具，而大批量生產(chǎn)中，廣泛采用了組合加工機(jī)床、專用夾具等，大大提高了生產(chǎn) 效率。2.4 制定工藝路線制定工藝路線的出發(fā)點(diǎn)， 應(yīng)當(dāng)是使零件的幾何形狀、 尺寸精度及位置精度等 技術(shù)要求能得到合理的保證， 在生產(chǎn)綱領(lǐng)已確定為大批生產(chǎn)的條件下， 可以考慮 用萬能機(jī)床配以專用夾具，并盡量很好地平衡工序的集中原則和工序分散原則， 提高生產(chǎn)率，除此之外，還應(yīng)重點(diǎn)考慮經(jīng)濟(jì)效果，使產(chǎn)品社會化，使生產(chǎn)成本盡 可能降低。本人考慮上述原

20、因， 結(jié)合各種設(shè)備的性能和承制分公司現(xiàn)狀， 制定了兩條工 藝路線。2.4.1 工藝路線方案之一工序號 工序內(nèi)容1 鑄造2 涂漆3 粗車4 粗車后端面5 鉆鏜定位孔6 粗銑三側(cè)面7 精銑三側(cè)面8 半精車9 鉆三面孔10攻絲11前端面鉆孔12锪平面13攻絲14鉆孔攻絲15銑圓弧16精車17鏜孔18清洗19修毛刺20檢驗(yàn)2.4.2 工藝路線方案之工序號1234567891011121314151617工序內(nèi)容鑄造 粗車 車后端面 鉆鏜定位銷孔 銑三側(cè)面 鉆三面孔倒角攻絲 半精車 前端面鉆孔、锪平面、攻絲 鉆孔、攻絲 銑圓弧精車 鏜孔 檢驗(yàn) 清洗 修毛刺 終檢 涂油、入庫、油封2.4.3 工藝路線方案

21、的比較與分析上述兩個方案各有特點(diǎn)：方案一是根據(jù)工序分散原則， 將工序分得很細(xì)， 大量采用專用設(shè)備和簡單的 工藝裝置，工藝路線很長，所需設(shè)備多，工作場地大，人員多，但工人技術(shù)要求 低，每道工序可以合理采用切削用量， 減少機(jī)動時間， 適應(yīng)于社會化大生產(chǎn)的趨 勢，但其轉(zhuǎn)產(chǎn)困難，需要換大批設(shè)備，生產(chǎn)柔性差，要求產(chǎn)品固定難以適應(yīng)目前 的市場經(jīng)濟(jì)要求。方案二是在考慮到當(dāng)前市場的需要， 以工序分散原則為基礎(chǔ)， 以縮短輔助時 間（裝夾、搬運(yùn)），減小工作場地，減少人員浪費(fèi)，減小專用設(shè)備使用，增加生 產(chǎn)柔性等因素為目的，在局部將工序加以集中，這樣，可以使兩種工藝原則有機(jī) 結(jié)合起來。另外，方案二采用了粗精加工分段的

22、方法， 修正了由于多次裝夾而造成了加 工誤差，同時又照顧了原來加工路線中裝夾方便的特點(diǎn)。方案二可以大大提高勞動生產(chǎn)率， 減少了工序的不必要分散， 縮短了工藝路 線，從而簡化了生產(chǎn)計(jì)劃和生產(chǎn)組織工作， 減少了設(shè)備數(shù)量， 相應(yīng)地減少了操作 工人和生產(chǎn)面積， 減少了工件安裝次數(shù)， 并且同樣能保證產(chǎn)品質(zhì)量和適當(dāng)?shù)膭趧?強(qiáng)度，也便利于保證這些加工部位的相對位置精度?？傊?，雖然兩個方案均可以保證加工精度，但綜合考慮，方案二無論從經(jīng)濟(jì) 還是加工質(zhì)量上都比較合理，有其中方案一不可比擬的優(yōu)越性。因此， 本人選擇 方案二為實(shí)施方案。2.5 機(jī)械加工余量、工序尺寸及毛坯尺寸的確定2.5.1 毛坯尺寸及余量本飛輪殼采

23、用金屬型鑄造， 大多表面又為非加工表面， 因?yàn)榻饘傩丸T造精度 較高，鑄造比較穩(wěn)定， 故一般可以不必再機(jī)械加工， 但它不是任何情況下可以直 接裝配使用的，需要對零件的主要表面和孔進(jìn)行機(jī)械加工，同時， 模型也避免過 多的下型芯，對一些小孔可以鑄成實(shí)心，運(yùn)用機(jī)械加工的方法成型比較好。飛輪殼零件材料為 G13高強(qiáng)度灰口鑄鐵，生產(chǎn)類型為大批量生產(chǎn)。根據(jù)這些資料及加工工藝，分別確定加工表面的加工余量及毛坯尺寸：2.5.1.1 三側(cè)面280 0 -0.25 考慮其加工深度及加工方法，直接取其尺寸 282，各表面為自 由公差，表面粗糙度為 Ra6.3 m，只要求一次銑成，余量留 2mm 已能滿足加 工要求。

24、定位孔、緊固孔 14、12、10 等考慮其深度，表面粗糙度為 Ra3.2 m，公差及加工方法，將各孔鑄造為 實(shí)心比較有利。2.5.1.3 322、 511.175 孔因其加工精度較高， 尺寸大，為重要加工表面， 且加工要劃分粗精加工階段， 精加工 0.2 mm，半精加工留 0.50.8mm，粗加工 23mm，故取余量 4m，其直徑 尺寸為 330，519方可滿足加工要求。2.5.1.4 前后端面前后端面平面度、 跳動要求較嚴(yán)格前端面劃分階段加工， 后端為定位基準(zhǔn)面， 表面粗糙度為 Ra6.3 m，鑄造后浮渣在上面應(yīng)去掉，取厚度方向尺寸 130，單 邊余量 4mm，已能滿足加工要求。2.5.1.

25、5 89 孔考慮89孔為鉆鏜銷孔，粗糙度 Ra1.6 m，尺寸精度為 IT8級，該孔安排 在半精車以下，應(yīng)取較大余量，以防報(bào)廢，余量取 3mm，該孔型芯下 83 已滿 足要求。2.5.1.6 其它表面為非機(jī)械加工面的尺寸，一次鑄出，達(dá)到零件圖上所要求的尺寸，公差為自 由公差，表面粗糙度 Ra25m。2.5.2 工序尺寸及公差的確定工序尺寸及其公差的確定與加工余量大小、 工序尺寸的精度要求， 以及定位 基準(zhǔn)的選擇和變換有密切關(guān)系。因零件為金屬模鑄造， 機(jī)械加工余量較小，大部分為精加工，且一次加工能 達(dá)到零件圖的要求，因而無需多次加工，只有結(jié)合面需粗、精加工，因其，一， 為定位基準(zhǔn)，又為設(shè)計(jì)基準(zhǔn)；

26、二、第一次粗加工時，夾緊力可能稍大，或切削力 大，引起工件變形，造成平面度達(dá)不到裝配要求，高溫時間一長，產(chǎn)生不利于發(fā)動機(jī)的因素；三，精加工前的粗加工階段， 可能表面有劃傷、 碰傷等非加工損傷， 因而在精加工時一定要求其表面質(zhì)量無損傷、毛刺等出現(xiàn)，否則， 嚴(yán)重影響其它 孔的位置度和垂直度以及尺寸精度的要求；四，二次加工過程中，刀盤多裝刀， 每齒走刀量應(yīng)選較小，這樣能完全保證其表面的粗糙度要求，達(dá)到裝配、 使用的 要求。2.5.2.1 前端面前端面的粗糙度為 Ra 6.3 m，工藝上分為粗車、半精車、精車各工序加 工余量如下：精加工后達(dá)到零件圖的要求，故精加工后的尺寸及公差為122 0 -0.1

27、mm，上道工序半精加工的尺寸應(yīng)為精加工后尺寸加上余量，查表取經(jīng)濟(jì)精度IT9，Ra6.3 m，T=0.1mm，故精加工后的公差尺寸為：h0=122 0 -0.1 mm半精加工后的公差尺寸為：h1=122.2 0 -0.1 mm粗車取 IT12 ，Ra 50m，T=0.50mm 粗車后加工公差尺寸為：H2=99.7 0 -0.9 mm注：因?yàn)榇周嚂r后端面尚未加工，測量時 應(yīng)以后端面上的不加工 D 面為基 準(zhǔn)。該工序加工余量約為 3mm 左右。2.5.2.2 后端面前端面粗車后即車削后端后， 且后端只車這一次， 圖紙上的要求即應(yīng)為該工 序的最終尺寸。H=122.8 0 -0.1 ，Ra6.3 m，后

28、端面平面度保證在 0.08mm之內(nèi)，余量即 為毛坯余量， 4mm 左右。2.5.2.3 銑三側(cè)面三側(cè)面為毛坯面，一次在銑床上銑成，加工余量為毛坯余量T=2mm，圖紙尺寸即為該工序尺寸。H=280 0 -0.25mmRa 6.3 m2.5.2.4 緊固孔及定位銷孔定位孔： 14D=14 +0.018 0緊固孔： 4- 13D=13 +0.27 06-13D=13 +0.27 02.5.2.5 所有螺紋孔工序尺寸 根據(jù)螺紋底徑公式 d1 = d1.0825 tD螺紋公稱直徑d1螺紋底徑 t螺紋的螺距公稱尺寸對于 M10：d1 =101.0825 ×1.5 =8.37625取 d1=8.3

29、8mm T=0.23公差取 H6 d1=8.38 +0.23 0 mm對于 M12：d1 =121.0825 × 2=9.835取 d1=9.83mm T=0.23公差取 H6 d1=9.83 +0.23 0 mm3. 夾具設(shè)計(jì) 為了提高勞動生產(chǎn)率，保證加工質(zhì)量，降低勞動強(qiáng)度，需要設(shè)計(jì)專用夾具。 經(jīng)過與指導(dǎo)老師協(xié)商，決定設(shè)計(jì)第十道工序鏜孔夾具“鏜床夾具” 。此夾具用于鏜床 T611，刀具用鏜刀和浮動鏜刀，鏜刀為普通自備合金頭。3.1 問題的提出本夾具用來鏜 89 孔，該孔為通孔直徑方向要求精度很高， 89-0.037 -0.091（ P8）；而且該孔的位置度要求也有一定限制，但精度不

30、是很高，相對于511.175 0.07 0 中心的尺寸保證 174±0.2 ，R269.2±0.1 。粗鏜、精鏜、細(xì)鏜三步都在一個工位連續(xù)完成，夾緊容易變形，且夾緊的部 位也存在一定問題，選得不好，達(dá)不到夾緊的要求，夾緊力過大使工件變形，造 成平面與該孔的垂直度、孔的圓度不合格， 影響工件的加工質(zhì)量， 如果劃分階段 進(jìn)行加工，又會造成生產(chǎn)率低，需要多次安裝，增加了不必要的浪費(fèi)。另外，由于是大批量生產(chǎn)，得考慮如何能提高勞動生產(chǎn)率，降低勞動強(qiáng)度， 降低生產(chǎn)成本，獲得最大限度的效益。3.2 夾具的設(shè)計(jì)3.2.1 定位基準(zhǔn)的選擇從零件圖上可知， 89 孔與 511.175 有一定相

31、對位置要求。從前面的分析 可知，鏜孔應(yīng)采用一面兩銷定位，可做到基準(zhǔn)重合和基準(zhǔn)統(tǒng)一，減少定位、夾緊 安裝誤差，兩個定位銷孔已事先鉆鏜好，采用后端面定位，存在以下問題a、該面精度差，不能作為基準(zhǔn)面；b、89 孔與511.175 有一定相對位置，在鏜床上必須立著安裝，如果用后 端面定位，安裝夾緊也不容易。故采用 322 孔內(nèi)三點(diǎn)作為一個平面來定位，就可以避免上述缺陷。因?yàn)閵A緊力作用在飛輪殼內(nèi)腔壁上， 定位時不穩(wěn)定工件懸起， 切削時也可能 產(chǎn)生變形，所以再選一些輔助支承， 增強(qiáng)零件裝夾的可靠性， 避免零件在切削過 程中移動，產(chǎn)生變形。3.2.2 對夾具的基本要求3.2.2.1 保證工件的加工精度專用夾

32、緊應(yīng)有合理的定位方案，合適的尺寸、公差和技術(shù)要求， 并進(jìn)行必要 的精度分析，確保夾具能滿足工件的加工精度要求。3.2.2.2 提高生產(chǎn)效率專用夾具的復(fù)雜程度要與工件的生產(chǎn)綱領(lǐng)相適應(yīng)， 應(yīng)根據(jù)生產(chǎn)批量的大小選 用不同復(fù)雜程度的快速高效夾緊裝置，以縮短輔助時間，提高生產(chǎn)效率。3.2.2.3 工藝性好專用夾具的復(fù)雜程度要與工件相適應(yīng)， 結(jié)構(gòu)應(yīng)簡單合理，便于加工裝配、檢驗(yàn)和維修。專用夾具的制造屬于單位生產(chǎn)， 當(dāng)最終精度由調(diào)整式修配保證時， 夾 具上應(yīng)設(shè)置調(diào)整式或修配結(jié)構(gòu)。3.2.2.4 使用性好專用夾具的操作應(yīng)簡便有力， 安全可靠，排屑應(yīng)方便， 必要時可設(shè)置排屑結(jié) 構(gòu)。3.2.2.5 經(jīng)濟(jì)性好專用夾具

33、除考慮專用夾具本身結(jié)構(gòu)簡單， 標(biāo)準(zhǔn)化程度高、成本低廉外，還應(yīng) 根據(jù)生產(chǎn)綱領(lǐng)對夾具方案進(jìn)行必要的經(jīng)濟(jì)分析，以提高夾具在生產(chǎn)中的經(jīng)濟(jì)效 益。對夾具具體的要求3.2.3.1 有適當(dāng)?shù)木群统叽绶€(wěn)定性夾具體上的重要表面， 應(yīng)有適當(dāng)?shù)某叽绾托螤罹龋?它之間應(yīng)有適當(dāng)?shù)奈恢?精度。為使夾具尺寸穩(wěn)定， 鑄造夾具體要進(jìn)行時效處理， 焊接和鍛造夾具體要進(jìn) 行退火處理。3.2.3.2 有足夠的強(qiáng)度和剛度加工過程中， 夾具體要求承受較大的切削力和夾緊力， 為保證夾具體不產(chǎn)生 不允許多變形和振動，夾具體應(yīng)有足夠的強(qiáng)度和剛度，因此， 夾具體需有一定的 壁厚，鑄造和焊接夾具體常設(shè)置加強(qiáng)筋， 或在不影響工件裝卸的情況下采用

34、框架 式夾具體。結(jié)構(gòu)工藝性好夾具體應(yīng)便于制造、 裝配和檢驗(yàn)。 鑄造夾具體上安裝上各種元件表面應(yīng)鑄出 凸臺，減少加工面積。夾具體毛面與工件之間應(yīng)留有足夠的間隙， 一般為 4-15mm， 夾具體結(jié)構(gòu)形式應(yīng)便于工件的裝卸。3.2.3.4 排屑方便切屑多時，夾具體上應(yīng)考慮排屑結(jié)構(gòu)。3.2.3.5 在機(jī)床上安裝穩(wěn)定可靠。3.2.4 夾緊方案由于工件余量不大，鏜削力不太大，為了使操作簡單方便、經(jīng)濟(jì)性好，故采 用手扶式結(jié)構(gòu)，使工件裝卸迅速、方便。3.2.5 確定圓柱銷直徑圓柱銷直徑的基本尺寸應(yīng)等于與之配合的工件孔的最小極限尺寸， 其公差帶 取 g6，飛輪殼定位銷孔直徑為 14+0.018 0 ，取圓柱銷的直

35、徑 d1= 14 g6= 14-0.016 -0.034 mm 。3.2.6 確定菱形銷尺寸 b菱形銷直徑的公差等級一般取 IT6 或 IT7 ，基本尺寸同圓柱銷一樣，基本尺 寸取與其相配合的孔的最小極限尺寸。取 d2=14-0.016 -0.034 mm3.2.7 計(jì)算定位誤差計(jì)算加工尺寸 89-0.037 -0.091 的定位誤差，由于定位基準(zhǔn)與工序基準(zhǔn)不重合，定位尺寸 R269.2±0.1 和 170±0.08 的間接保證，夾具中采用 322H110.036 0 孔的內(nèi)壁間接保證， R269.2±0.1 和 170± 0.08 交點(diǎn)坐標(biāo)用 170±0.08 與 50± 0.05 交點(diǎn)代替。采用一面兩銷定位的誤差為：坐標(biāo)位置精度誤差 T1=0.08mm 間接保證時，基準(zhǔn)不重合。位置度誤差 T=T1+T2T2為322 孔的公差 T2=0.036 mmT=T1+T2=0.116 mm 原后端面定位時的誤差T 原 =0.08+0.1=0.18T 原 T因此，采用322 內(nèi)孔三點(diǎn)代替一個平面的一面兩銷定位精度能夠滿足要求。4. 刀具設(shè)計(jì)本次設(shè)計(jì)的刀具為第七道工序前端面锪平面，此平面與 6-13