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大专数控专业毕业论文
毕业论文
题目飞轮的数控加工工艺及程序设计
学生姓名
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专业、
指导教师、
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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
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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,,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)。
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。
(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、冷却水的温度。
2零件图分析
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一些技术要求,如图所示。
Ф200外圆表面粗糙度为;Ф200外圆右端面粗糙度为;这些尺寸要求均不高,而图中中间的Ф38mm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Ф200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,在插削时,应该设计好工装夹具。
3、工艺规程设计
、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。
、粗基准的选择
对于一般轴类零件而言,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
ф100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;基准统一原则;可靠方便原则),对于本零件可以采用ф200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Ф100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Ф200至图样尺寸;钻车内孔38mm至尺寸要求;倒角2×45°。
工序7掉头装夹Ф200外圆表面,内容包括:车左端面,保证尺寸110mm;车Ф100外圆表面,保证尺寸95mm。
工序8划线,在Ф100端面上划10±键槽线。
工序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-Ф20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
、数控加工内容
①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;
②数控车床主要用于加工轴类、盘类等回转体零件;
③车削中心上可以实现车削和铣削的复合加工;
④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。
⑤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。
、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。
、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φ42。
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≤。
X轴重复定位精度≤。
Z轴重复定位精度≤。
自动润没间歇时间12min/time。
外形尺寸1650×950×1400。
机床重量1500KG。
、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

500mm