《大专数控专业毕业论文 飞轮的数控加工工艺及程序设计.doc》由会员分享，可在线阅读，更多相关《大专数控专业毕业论文 飞轮的数控加工工艺及程序设计.doc（24页珍藏版）》请在金锄头文库上搜索。
1、中央广播电视大学题目 ：飞轮的数控加工工艺及学生姓名 张 凯 学 号 115001407748 专 业 数控技术 2012年10月 飞轮的数控加工工艺及程序设计摘要 数控技术的应用不但给传统制造业带来了革命性的变化，使制造业成为工业化的象征，而且随着数控技术的不断发展和应用领域的扩大，他对国计民生的一些重要行业（IT、汽车、轻工、医疗等）的发展起着越来越重要的作用，因为这些行业所需装备的数字化已是现代发展的大趋势,是提高制造能力和水平，提高对动态多变市场的适应能力和竞争能力,是使国家加速经济发展、提高综合国力和国家地位的重要途径。飞轮是一个惯性储能零件,拿四冲程发动机来说,进气,压缩,爆燃,排
2、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一，本文主要介绍了某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1 飞轮的作用42 零件图分析52.1 零件图52.2、零件的工艺分析63、工艺规程设计63.1、毛坯的制造形式63
3、.2、基准面的选择73.2.1、粗基准的选择73.2.2、精基准的选择73.3、制定工艺路线74、数控加工工艺分析84.1、数控加工内容84.2、数控机床的选择84.2.1、数控车床参数84.2.2、数控插床参数94.2.3、数控铣床参数114.3、夹具的选择114.3.1、数控车床夹具124.3.2、数控插床夹具124.3.3、数控铣床夹具124.4、数控刀具的选择124.4.1、刀具的材料和性能124.4.2、刀具的选择134.5、切削用量的选择145、工艺卡片155.1、机械加工工艺过程卡片155.2、数控车削加工工序卡片166、数控加工程序清单176.1、数控车床程序176.2、数控铣
4、床程序21总结22致谢23参考文献24飞轮的数控加工工艺及程序设计前言 飞轮是一个惯性储能零件,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一个液体回路,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
5、接空气冷却)。1 飞轮的作用柴油机上的飞轮看上去就是一块笨重的铸铁圆盘，它到底有什么作用呢?（1）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。（2）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
6、。（3）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190A柴油机的供油提前角是在上止点前35度39度；S195柴油机的供油提前角是在上止点前16度20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。（4）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
7、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“0”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“0”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。（5）降低柴油机温度190A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
8、、冷却水的温度。2 零件图分析2.1 零件图图2.1 零件图从零件图2.1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。2.2、零件的工艺分析飞轮的零件图规定了一些技术要求，如图2.1所示。200外圆表面粗糙度为Ra3.2um；200外圆右端面粗糙度为Ra12.5um；这些尺寸要求均不高，而图中中间的38mm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200外圆表面对基准面A有同轴度要求，因此该两部位需要在一道工序内完成。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
9、削时，应该设计好工装夹具。3、工艺规程设计3.1、毛坯的制造形式零件的材料为HT200，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1000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3.1所示。图3.1 毛坯图3.2、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一，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。3.2.1、粗基准的选择对于一般轴类
10、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（保证某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100的外圆面作为粗基准。3.2.2、精基准的选择按照有关的精基准选择原则（基准重合原则；基准统一原则；可靠方便原则），对于本零件可以采用200外圆作为精基准。3.3、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
11、，万能量具。部分采用专用刀具和专一量具。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1 铸造毛坯，如图3.1所示。工序2 清砂。工序3 热处理，对零件进行人工时效。工序4 细清砂。工序5 喷漆，在非加工表面上涂上一层防锈漆。工序6 装夹100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22.5；车外圆200至图样尺寸；钻车内孔38mm至尺寸要求；倒角245。工序7 掉头装夹200外圆表面，内容包括：车左端面，保证尺寸110mm；车100外圆表面，保证尺寸95mm。工序8 划线，在100端面上划100.018mm键槽线。工
12、序9 在插床上插削键槽。工序10 以200的外圆及其一端面定位，用键槽定向，钻4-20的孔。工序11 零件静平衡检查。工序12 按照图纸要求，检查各部分尺寸要求。工序14 入库。4、数控加工工艺分析4.1、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，一般采用手工编程，对具有复杂外轮廓的回转体零件可以采用自动编程。4.2、数控机床的选择从该零件的图纸分析可以
13、得出，该零件精度要求一般，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。4.2.1、数控车床参数车床选择的机床是CKA340A，其技术参数如下所示：全自动变频调速主轴系统型号CK340A。广州数控系统最大工件回转直径340mm。伺服电机/步进电机刀架上最大回转直径180mm。手动脉冲最大加工长度350mm。变频电机自动刀架工位数4。四工位电动刀架主轴转速范围50-2000r/min变频调速。精密滚珠丝杠付。手动卡盘主轴通孔42。自动润滑系统主轴内孔锥度MT6#。冷却系统尾座套筒行程110mm。手动尾座尾座套筒锥度MT4#。半封闭防护
14、罩导轨硬度HRC52。主电机功率4KW。驱动电机伺服步进。X-4NX-8N。Z-6NZ-12N。快速移动速度X-8m/minX-6m/min。Z-8m/minZ-6m/min。刀架重复定位精度0.005mm。X轴重复定位精度0.010mm。Z轴重复定位精度0.010mm。自动润没间歇时间12min/time。外形尺寸16509501400。机床重量1500KG。4.2.2、数控插床参数参数如下：型号：SKB5050A主电机功率：7500（kw）工件尺寸范围：1000*660*1000mm技术参数滑枕最大工作行程Max. stroke of the ram500mm工作台最大直径Max. diameter of the worktable1000mm工作台横向行程Horizontal stroke of the worktable660mm工作台纵向行程Vertical stroke of the worktable1000mm刀具支承面到床身前臂距离（喉伸）Distance from the bearing surface to front side of body1000mm滑枕往复次数Move and return times of ram9、12.5、
