发动机飞轮壳加工工艺及其夹具设计5586.docx
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1、+独创性性声明本人声明明所呈交交的学位位论文是是我个人人在导师师指导下下进行的的研究工工作及取取得的研研究成果果。尽我我所知,除除文中已已经标明明引用的的内容外外,本论论文不包包含任何何其他个个人或集集体已经经发表或或撰写过过的研究究成果。对对本文的的研究做做出贡献献的个人人和集体体,均已已在文中中以明确确方式标标明。本本人完全全意识到到,本声声明的法法律结果果由本人人承担。 学位论论文作者者签名:日期: 年 月 日日学位论文文版权使使用授权权书本学位论论文作者者完全了了解学校校有关保保留、使使用学位位论文的的规定,即即:学校校有权保保留并向向国家有有关部门门或机构构送交论论文的复复印件和和电
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3、零件的的工装夹夹具的设设计。对对于发动动机飞轮轮壳工艺艺设计时时,首先先要做的的是对零零件进行行结构和和加工工艺艺的分析,做做了第一一步分析析以后,根据飞轮壳的生产纲领,材料及其加工要求等来确定毛坯到底应该以什么样的方式来制造,另外就是基准选择和工艺路线的制定,最后进行机床和刀具的选择,加工余量、工序尺寸及切削用量等计算与确定。第二篇夹具设计中,设计了一套车端面、内孔的夹具,首先是定位基准的选择,根据各自工序的不同特点来进行定位基准的选择,其次进行切削力及夹紧力的计算,最后进行误差分析。关键字:飞轮壳壳 康康明斯 工工艺规程程 定位 工工装夹具具- 77 -AbsttracctThe graa
4、duaate dessignn isssuee iss thhe pproccesss off Cuummiins Engginee fllywhheell hoousiing andd fiixtuure dessignn, ttwo keyy taaskss: FFirsst, thee fllywhheell hoousiing parrts proocesss pplannninng ddesiign; fllywhheell hoousiing parrts fixxturre ddesiign. Foor tthe proocesss ddesiign of thee enngin
5、ne fflywwheeel hhoussingg, tthe firrst thiing to do is strructturee annd pproccesss annalyysiss off thhe ppartts, thee fiirstt sttep, acccorrdinng tto tthe flyywheeel houusinng pprodducttionn prrogrram, maaterrialls aand theeir proocesssinng rrequuireemennts to dettermminee thhe rrouggh iin tthe end
6、d shhoulld bbe wwhatt kiind of appproaach to mannufaactuurinng, thee ottherr iss thhe ccalcculaatioon oof tthe reffereencee seelecctioon aand forrmullatiion of thee prroceess rouute, thhe ffinaal cchoiice of macchinnes andd tooolss, aalloowannce, sttep sizze aand cutttinng OOK. Thee seeconnd ffixttu
7、ree deesiggn, thee deesiggn oof aa caar ffacee thhe iinneer hholee off thhe jjig, thhe ffirsst iis tthe chooicee off thhe pposiitiooninng rrefeerennce, acccorrdinng tto tthe diffferrentt chharaacteerissticcs oof tthe resspecctivve sstepp too thhe cchoiice of possitiioniing reffereencee, ffollloweed
8、bby tthe callcullatiion of thee cuuttiing forrce andd thhe cclammpinng fforcce, Finnallly, errror anaalyssis.Keywwordds:FFlywwheeel hhoussinggCummminns Possitiioniing LoccateeFixtturee目录摘 要(1)Absttracct.(22)1.绪 论1.1 本课题题的来源源、目的的及意义义(5)1.2国国内外概概况、预预测(6)2.零件件分析2.1飞飞轮壳的的结构工艺艺性分析析(8)2.2飞飞轮壳加加工方案案设计(8)2.
9、3 飞轮壳壳的加工工特点(9)2.4 飞轮壳壳的技术术要求分分析(9)3.工艺艺规程设设计3.1确确定生产产纲领和和生产类类型(11)3.2确确定毛坯坯制造形形式(11) 3.3制制定工艺艺路线(11)4.机械械加工余余量、工工序尺寸寸、及毛毛坯尺寸寸的确定定4.1确确定加工工余量(17)4.2确确定工序序尺寸(17)5.切削削用量及及工时的的计算工序一粗粗车端面面、内孔孔(21)工序二粗粗铣顶面面(22)工序三钻钻、扩、铰铰定位孔孔(27)工序四半半精车内内孔、端端面(30)工序五精精车内孔孔、止口口、端面面(35)工序六粗粗铣悬挂挂面(39)工序七精精铣顶面面(43)工序八精精铣悬挂挂面(
10、44)工序九粗粗镗油封封孔、油油封孔下下台、马达孔孔(47)工序十半半精镗油油封孔、油油封孔下下台、马马达孔(50)工序十一一精镗1600mm油油封孔下下台、精精镗马达达孔(53)工序十二二扩、铰铰29.6孔(55)工序十三三钻6-13.5孔(57)工序十四四钻、攻攻3-MM10螺螺纹和钻钻、攻22-M88螺纹(58)工序十五五钻、攻攻8-MM12螺螺纹(62)工序十六六钻23.3孔、攻攻管螺纹纹(64)工序十七七钻、攻攻M188螺纹孔孔(65)工序十八八钻、攻攻12-M100螺纹底底孔(68)6.夹具具设计6.1 夹具的的设计(70)6.2 零件的的定位分分析和基基准选择择(70)6.3 零
11、件的的夹紧分分析(71)6.4 零件的的夹紧力力和夹紧紧力计算算(71)6.5 定位误误差分析析(73)总 结(74)致 谢(75)参考文献献(76)1 绪绪论1.1课课题来源源、目的的、意义义1.1.1课题题的来源源本课题将将针对东东风汽车车有限公公司商用用车发动动厂制造造车间实实际的发发动机飞飞轮壳加加工工艺艺及其夹夹具设计计。1.1.2本课课题研究究目的本课题基基于飞轮轮壳的汽汽车零部部件产品品的开发发需要,对对康明斯斯飞轮壳壳进行了了研究:(1)结结合零件件的结构构特点,合合理安排排各道工工序的加加工余量量,反推推毛坯的的各尺寸寸,以达达到节约约成本、提提高加工工效率的的目的。(2)分
12、分析零件件结构特特点,合合理安排排各道工工序的顺顺序,在在达到零零件的精精度要求求的前提提下,最最大限度度的减轻轻工人的的劳动强强度,节节约成本本、提高高加工效效率。(3)如如何根据据工艺加加工要求求,设计计一套工装装(刀具具、夹具具)。 1.1.3 本本课题研研究的意意义中国加入入世贸组组织以后后,汽车车零部件件的进口口平均关关税将降降到100%,配配额将逐逐步减少少,国产产化率的的鼓励措措施将取取消,多多年来一一直受关关税和国国产化双双重保护护的国内内众多汽汽车零部部件企业业将面临临巨大的的挑战。汽汽车零部部件企业业属于传传统的大大批大量量生产类类型企业业,讲究究的是规规模效益益,但随随着
13、市场场竞争的的不断深深化,顾顾客的需需求不断断变化,其其生产方方式也在在向着多多品种、中中小批量量生产方方式转化化,汽车车零部件件企业要要实现跨跨越性的的发展,不不仅需要要在提高高产品质质量、不不遗余力力地采用用新工艺艺、新技技术,不不断进行行产品创创新等方方面下功功夫,还还要不断断的更新新观念,优优化生产产组织方方式,积积极主动动地应对对市场不不断变化化的需求求,降低低成本、提提高效益益,以保保持在市市场上的的竞争优优势。 全球采采购在带带给我们们挑战的的同时也也带来了了机遇,国国际上一一些著名名的汽车车、发动动机制造造商纷纷纷把目光光瞄向中中国,他他们需要要在中国国找到质质量好、成成本低的
14、的产品,以以实现他他们的成成本削减减计划,应应对挑战战。 以飞轮轮壳产品品为例,从从20003年开开始,象象康明斯斯、道依依茨、卡卡特彼勒勒、水星星等一些些公司己己经开始始在中国国开始寻寻找供应应商,他他们在中中国都设设有专门门的办事事机构负负责供应应商的评评价、培培训。目目前国内内生产飞飞轮壳的的专业厂厂不是很很多,甚甚至有些些发动机机厂自己己生产飞飞轮壳,每每家厂的的产能都都没有超超过300万件/年。市市场的分分散就造造成资源源的分散散,无法法形成规规模效益益,也就就没法在在装备上上、制造造水平进进行投入入,新工工艺、新新方法得得不到应应用,所所以产品品质量与与上述公公司的要要求普遍遍有一
15、定定的距离离。为此此,谁能能快速提提升产能能、水平平、质量量,谁就就能占领领国际市市场,形形成良性性循环。对飞轮壳壳产品而而言,在在进行新新的工艺艺设计时时,必须须在遵循循工艺设设计的基基本原则则基础上上,充分分借鉴国国外的先先进工艺艺方法,运运用高速速加工技技术、成成组技术术等先进进方法,认认识现有有工艺中中存在的的工序分分散、设设备效率率低、夹夹具多、非非有效工工时长、质质量靠工工人个人人技术保保证等重重要缺陷陷,通过过对原有有的方法法进行优优化,最最终设计计一套能能消除夹夹紧变形形,减少少无效工工时,高高质量、低低成本的的工艺方方法。工艺设计计是工艺艺规划的的前提和和基础,是是连接产产品
16、设计计和生产产制造的的重要纽纽带。产产品的制制造可以以采用几几种工艺艺方案,零零件加工工也可以以采用不不同设备备、不同同的加工工方法、不不同的工工艺方案案。同样样一个产产品,使使用不同同的工艺艺方法进进行加工工,就会会产生不不同的质质量、不不同的成成本。所所以,效效率高、质质量好、成成本低是是衡量工工艺设计计好坏的的重要标标准。1.2 国内内外概况况、预测测和文献献综述 在学校校图书馆馆,网上上和网上上图书库库上搜索索关于发发动机飞飞轮壳的的国内外外现状和和发展,发发现很少少关于这这方面的的资料。据据说,可可能是因因为这里里面涉及及到重要要技术的的问题,大大部分都都会被保保密。但但通过在在网上
17、查查找的资资料发现现在发动动机飞轮轮壳加工工工艺方方面有新新的研究究方法,比比如柔性性自动化化技术在在发动机机飞轮壳壳工艺方方面的应应用,通通过对发发动机飞飞轮壳的的加工工工艺特点点的分析析并结合合工厂生生产实际际,对飞飞轮壳的的加工工工艺进行行了系统统的研究究,依据据现代自自动化制制造系统统的规划划、设计计和运行行原理对对三种飞飞轮壳的的机械加加工柔性性生产线线进行了了规划设设计,规规划出了了一条由由六台卧卧式加工工中心组组成的柔柔性生产产线设计计方案,整整个柔性性加工线线设备利利用率高高、生产产能力稳稳定、可可靠性好好,解决决了企业业生产中中的飞轮轮壳加工工的瓶颈颈问题,适适合创新新公司未
18、未来发展展的需要要。 我国汽汽车工业业早已成成为国际际大汽车车制造商商竞争的的舞台,新新型车的的开发速速度越来来越快,产产品将以以多品种种,中小小批量的的生产规规模为主主。随着着中国加加入WTTO,中中国的零零部件加加工企业业将面临临严峻的的“全球采采购”竞争压压力。对对于国内内历史较较老的零零部件企企业想要要在新形形势下生生存、参参与市场场竞争,必必须应用用数控技技术提高高现有的的工艺制制造水平平。在新新产品加加工工艺艺上的选选择,这这些企业业必须放放弃由传传统的专专用组合合机、通通用设备备组成生生产线的的方案,采采用先进进的数控控技术:对飞轮轮等盘类类零件采采用数控控机床,飞飞轮壳等等壳类
19、零零件采用用立式加加工中心心。由于考虑虑到成本本经济性性等情况况,对飞飞轮壳产产品而言言,在进进行新的的工艺设设计时,必必须在遵遵循工艺艺设计的的基本原原则基础础上,充充分借鉴鉴国外的的先进工工艺方法法,运用用高速加加工技术术、成组组技术等等先进方方法,认认识现有有工艺中中存在的的工序分分散、设设备效率率低、夹夹具多、非非有效工工时长、质质量靠工工人个人人技术保保证等重重要缺陷陷,通过过对原有有的方法法进行优优化,最最终设计计一套能能消除夹夹紧变形形,减少少无效工工时,高高质量、低低成本的的工艺方方法。2. 零件分分析2.1 飞轮轮壳的结结构工艺艺性分析析飞轮壳的的主要作作用是联接发动动机与变
20、变速器,当联接方式变化时,同型号的发动机可以搭载在不同的汽车上,满足需求。同一系列飞轮壳与发动机联接面尺寸基本相同,与离合器连接面则不同,但具有相同的功能孔。飞轮壳是盘类零件,外形尺寸大是其突出的结构特点,直径最大达480mm,高150mm。飞轮壳的毛坯材料基本是铸铁,其另一个结构特点是壁厚不均匀,一般壁厚为6-8mm,壁厚最薄处只有5mm,壁厚最大处却达40mm。顶面(与发动机联接)和端面(与离合器联接)的面积较大,铸造时容易变形,而且不易控制变形量,所以两个面上的连接孔必须进行机械加工。2.2 飞轮轮壳加工工方案设设计对薄壁壳壳体类零零件的加加工,由由于工件件容易变变形,且且面与孔孔之间、
21、孔孔与孔之之间、面面与面之之间经常常有尺寸寸关联要要求,所所以如何何选择定定位基准准,如何何安排工工艺顺序序就非常常关键,所所以加工工中通常常应注意意以下几几个问题题:2.2.1 基准的的选择通常选与与发动机机结合面和和该平面面上相距距尽可能能远的两两个孔,采采用一面面两销的的定位方方式。当当毛坯铸铸造精度度很高,且且外形变变化不明明显时,可可以以毛坯面面做定位位基准,在在一次装装夹中完完成全部部或大部部分工序序的加工工。2.2.2 粗、精精加工的的划分由于工件件在粗加加工后会会引起显显著变形形时,所所以常将将平面和和孔的加加工交替替进行,在在这些表表面都粗粗加工以以后,再再精加工工基准面面及
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- 发动机 飞轮 加工 工艺 及其 夹具 设计 5586
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