飞轮毕业设计

B1 Φ200 Φ3 ±1
B2 Φ100 Φ3 ±1
B3 95
2
±1
B4 110
2
±1
表 2-1
B5 110 2 ±1
3.绘制轴的毛坯简图 轴的毛坯简图的绘制方法和步骤如下：
（1）用双点画线画出飞轮的主视图。只画主要结构，次要细节简化不画，非毛坯 制造的孔不画。如图 2-2
图 2-2
（2）将加工总余量按尺寸用粗实线画在加工表面上。如图 2-3 图 2-3
型高数倍至数十倍，特别适合大批量生产，虽然设备昂贵，但工人的技术水平要求较
低，对中小型锻件的质量稳定性也有明显提高。
2． 确定拨叉毛坯的机械加工余量 查机械工艺师手册，结合公司实际情况，将零件各加工面毛坯余量及公差列入下表
2-1。
简图
表 基 余 余 备注
面代号 本尺寸 量 量公差
A1-A3 -
-
- 实心
第二章 拨叉的机械加工工艺编制
机械加工工艺规程是规定零件机械加工工艺过程和操作方法等的工艺文件，是 机械加工中最主要的技术文件，主要包括工艺过程卡和工序卡。编制机械 加工工艺规程分以下几个阶段： 2. 1 分析飞轮的技术资料 1．飞轮的功用 第一个功用，启动发动机。
飞轮在发动机上的结构是：在飞轮的同心轴上有个大齿轮，外面还会有一个 小齿轮连接电动机，当我们拧动钥匙接通电源以后，启动电机将通过齿轮带动飞轮， 进而再带动曲轴、活塞等机件运转，从而启动发动机。我们知道飞轮转动时会产生 惯性，这个力的大小取决于飞轮的质量——当飞轮有足够大的运动惯性足以带动发 动机运转时，发动机就被启动了。那么，对于启动发动机而言，飞轮是越轻越好还 是重一点更好呢？
（3）标注毛坯的主要尺寸。如图 2-4
图 2-4
2. 3 选择飞轮的加工设备
加工设备的选择 根据飞轮的工艺特征性，加工设备采用通用机床，即普通车床、插床、钻床。工 艺装备采用通用夹具（三爪卡盘）、通用工具（标准车刀、插槽刀）、通用量具（游 标卡尺、外径千分尺等）。
2. 4拟定飞轮的工艺路线及定位基准
2．拨叉的结构及加工精度分析 （1）主要加工精度要求 1）Φ200mm 外圆与Φ38+00.025mm 内孔同轴度公差为Φ0.05mm。 2）键槽 10±0.018mm 对Φ38+00.025mm 内孔轴心线对称度公差为 0.08mm。 3）零件加工后进行静平衡检查。 4）铸造后时效处理 5）未注明铸造圆角 R5 6）未注倒角 2×45°。 7）材料 HT200 （2）．其余技术要求： 1）铸造后时效处理。
前面已经分析了零件的基本结构，实体设计操作步骤如下表。
表 1-1 飞轮实体设计操作步骤
序号
操作内容
实体图
1
在 xoy 面绘制草图，
然后使用拉伸增料生成
2
在顶面创建草图，绘
制出要生成的凸形状台
的形状，然后使用拉伸增
料生成。
3
在凸台顶面再创建一
幅草图，画出要生成的孔
以及槽的截面，使用拉伸
除料，选择贯穿生成孔
通过毕业设计，我真正认识到理论和实践相结合的重要性，并培养了我综合运用 所学理论知识和实际操作知识去理性的分析问题和解决实际工作中的一般技术工程问 题的能力，使我建立了正确的设计思想，掌握了工艺设计的一般程序、规范和方法，并 进一步巩固、深化地吸收和运用了所学的基本理论知识和基本操作技能。还有，它提高 了我设计计算、绘图、编写技术文件、编写数控程序、数控机床操作、实际加工零件和 正确使用技术资料、标准、手册等工具书的独立工作能力，更培养了我勇于创新的精神 及严谨的学风及工作作风。
飞轮的意义就在于此。做功后热能转化为动能驱动活塞，通过曲轴带动飞轮 旋转，利用飞轮所具有的较大惯性将能量存储起来。当某缸做功时吸收部分能量， 而当没有气缸做功时则释放部分能量，这样一增一降，才能保证曲轴旋转的均匀性。 这时有人会说：要是一台 V12 发动机不就没事了。不对！V12 发动机的这种冲击 间隔肯定会比直 4 发动机要小得多，但是这不代表就会没有，而且出于成本和曲轴 旋转平顺性的考虑，飞轮的作用是不可替代的。
工序号 1 2 3 4 5 6
7
8 9
工序名称 铸造 清砂 热处理 清砂 涂漆 车
车
划线 插
表 2-2 飞轮机械加工工艺路线
工序内容
铸造
清砂
人工时效
细清砂
非加工表面涂防锈漆
夹Φ100mm 毛坯外圆，以Φ200mm 外圆毛坯找正，车右端面，照顾 22.5mm，车Φ200mm 外圆至图样尺 寸，钻车内孔Φ38+00.025mm 至图样尺 寸，倒角 2×45 倒头，夹Φ200mm 外圆，车左端大 端面，保证尺寸 95mm，车Φ100mm 端面保证尺寸 110mm，倒角 2×45 在 Φ 100mm 圆 的 端 面 上 划 10 ± 0.018mm 键槽线 以Φ200mm 外圆及右端面定位，按 Φ38+00.025mm 内孔中心线找正，装夹 工件，插 10±0.018mm 键槽
2.2 确定零件毛坯的类型及其制造方法
毛坯的类型及其制造方法的选择不仅影响毛坯的制造工艺及费用，而且与零件的机
械加工工艺和加工质量密切相关。
1．毛坯的类型及其制造方法的选择 选择毛坯时应该考虑的因素有：零件的生产纲领、零件材料的工艺性、零件的结构
形状和尺寸、现有的生产条件。
由于飞轮零件的材料要求为 HT200，因此应选用毛坯类型为铸件，该零件是大批 量生产，零件的轮廓尺寸不大，所以企业选用机械砂型铸造，其生产效率比手工制砂
1.1 飞轮在产品中的作用、结构特点
飞轮结构特点
飞轮结构简单形状规则，零件中心为Φ38+00.025mm 内孔及 10±0.018mm 键槽， 周围有 4×Φ20mm 孔见图 1-1 所示。
图 1-1 飞轮的结构
1.2 零件的实体设计
零件实体的绘制可选的软件有：Pro/E、UG、AutoCAD、CAXA 实体造型以及 CAXA 制造工程师等，由于 CAXA 制造工程师价格便宜，使用方便，并且实习单位技术人员 的实体设计和数控编程都习惯使用这一国产软件，所以这次零件的实体造型过程中我选 用了 CAXA 制造工程师 2006，也巩固了之前 CAM 课程学习的知识和技能。
3. 4 生成 G 代码 ………………………………………Biblioteka Baidu…………
设计小结
……………………………………………………
谢辞
……………………………………………………
附件
毛坯图、工艺卡和工序卡 ………………………………………
参考文献
摘要
摘要：本设计课题主要是通过对飞轮进行结构分析，完成实体造型，并根据企业 实际情况，重点进行机械加工工艺编制，最后进行数控编程加工。
2. 1 分析飞轮的技术资料
………………………………………………
2. 2 确定飞轮的毛坯类型及其制造方法 …………………………………
2. 3 选择飞轮的加工设备
………………………………………………
2. 4 拟定飞轮的工艺路线及定位基准 ……………………………………
2. 5 设计飞轮的加工工序 …………………………………………………
序言
………………………………………………………………………
第一章 零件的实体造型 ……………………………………………………
1.1 飞轮在产品中的作用、结构特点 ……………………………………
1.2 飞轮的实体造型
……………………………………………………
第二章 的机械加工工艺编制
……………………………………
由于本人能力有限，缺少设计经验，设计中漏误在所难免，敬请各位老师指正批 评，以使我对自己的不足得到及时的发现并修改，也使我在今后的工作中避免再次出现。
在这里，向在这次毕业设计中给予过我鼓励、指导及帮助的每位老师表示我虔诚和 衷心的感谢！
第一章 零件的实体造型
随着时代的进步，科技的发展，许多高科技手段逐步代替了手工劳动方式，比如机 械设计与制造领域，产品设计已经进入到了一种先进的、全新的三维虚拟现实的环境中， 实现了产品的数字化三维设计。CAD/CAM 软件即是实现这种数字化三维设计的有效工 具。利用 CAD/CAM 软件制图和手工制图相比，不仅缩短设计周期，而且大大提高设计效 率。
2）未注明铸造圆角 R5。 3）未注倒角 2×45°。 4）零件加工后进行静平衡检查。 5）材料 HT200。
图 2-1 飞轮零件简图
3．确定关键加工表面 根据图纸标注，将精度要求高的表面定为关键加工表面。 （1）飞轮孔径为 38 的尺寸精度为 IT7，粗糙度 Ra=1.6μm，其轴线是Φ200mm 外圆 的同轴度基准，而且是键槽 10±0.018mm 的对称度基准，所以是关键加工表面。 （2）飞轮键槽 10±0.018mm 尺寸精度为 IT9，粗糙度 Ra=3.2μm，有对称度要求， 所以是关键加工表面。 （3）Φ38 内孔及键槽总长为 41.3++00.3mm 尺寸精度为 IT ，所以是关键加工表面。
从上面的原理我们可以看出，如果飞轮的质量大，那么这种曲轴转速的均匀性就 会更好，表现出来就是发动机的平顺性更好，但如果想要实现发动机转速的快速提升， 可就很费力了。也就是说，如果飞轮的质量过大，发动机会运转的更平稳，不会有突 然的急加速和急减速，但是发动机的响应性会变差，让人感觉迟钝。这也就是我们常 说的舒适性很好，但运动性不强
4
在 xoy 平 面 创 建 草
图，找出四个圆的位置，
并绘制出四个圆的形状，
使用拉伸除料，选择贯穿
生成孔。
5
在大圆柱上表面创
建草图，绘制出四个沉
孔，然后使用拉伸除料除
掉要求的尺寸。
6
在大圆台下表面创建
草图，绘制出四个沉孔，
然后使用拉伸除料除掉
要求的尺寸。
7
最后，在要求的地方
倒角完成整个绘制飞轮
的实体的过程。
2. 6 填写飞轮的机械加工工艺文件
……………………………………
第三章 数控编程与加工 ……………………………………………………
3. 1 数控加工概述
……………………………………………………
3. 2 选择加工刀具及切削用量 ………………………………………………
3. 3 生成数控加工轨迹 ……………………………………………………
无锡工艺职业技术学院
毕业设计（论文）
题目：飞轮机械加工工艺编制及数控加工
系 部： 机电工程系
专 业： 数控技术
班 级： 数控（专）081
学 号： 2008212103
学生姓名：
胡智博
指导教师：
徐小东
职 称： 副教授/高级工程师
二 O 一 0 年 五月 十五 日
说明书目录
摘要
………………………………………………………………………
关键词：飞轮，实体造型，工艺编制，数控编程，过渡
序言
学完了大学三年的所有课程，就要开始做毕业设计了，毕业设计课题是要集合我们 所学的各门专业知识，理论与实践相结合，完成设计项目，解决工程实际问题，因此我 们必须首先对所学课程全面掌握，融会贯通。
由于设计的需要，我仔细研究了零件图，但在设计过程中，因自己经验不足，遇到 了很多实际问题，使我体会到了在现场实习调研仅证明可不可以实干，而不能代表能不 能干好。所以我积极与设计指导老师、操作指导老师沟通，在各位老师的全力帮助、指 导下问题得到了全面解决，同时受到各位老师优良工作品质的影响，培养出了我缓中求 稳、虚心求教、实事求是、一丝不苟的工作作风，并树立了明确的生产观、经济观和全 局观，为今后从事工作打下了良好的基础。
本课题的意义在于：工学结合，在学校指导老师和企业工程师共同辅导下，在零件 实体设计、机械加工工艺编制、数控加工程序编制、收集资料、查阅手册等专业知识与 技能方面得到较全面的训练与提高，从生产第一线获得生产实际知识和技能，获得工程 技术应用性岗位工作的基本训练，培养利用所学专业知识与技能解决生产实际问题的能 力。同时课题具有一定的综合性，有利于树立正确的生产观念、经济观念和全局观念， 实现由学生向工程技术人员的过渡。
其实这就如同发动机的最大扭矩同功率的关系是一样。这里有一个公式：飞轮 储存的能量=飞轮重量*飞轮转速。飞轮质量越轻，它的运动惯性就越小，启动发动 机所需的转速就越高，因为过低的转速不足以让发动机正常工作，这就是为什么赛 车的怠速都会比民用车高很多了。比如最极端的一级方程式赛车，怠速为 5000 转 每分钟，令人咋舌吧！相反，如果飞轮质量惯性大，像一些大排量多气缸 V 型发 动机，因为排量大、扭矩大、飞轮的质量也大，所以只需要较低的转速就能保证发 动机的正常怠速了，一般可能为每分钟 5 到 6 百转。
第二个功用，储存能量。
我们知道四冲程发动机每次做功后还要完成排气、进气、压缩这几个工序， 很显然，这四个冲程中，只有做功冲程才是发动机真正发力的冲程，而其它几个冲
程中该气缸不仅没有输出能量，反而需要耗费不少能量。我们试想一下，如果没有 一个可以存储能量的机件，那么动力输出将是非常不平顺的——在某个缸做功的时 候，动力会以爆发的形式输出；而当没有气缸做功的时候，动力又会迅速降低，甚 至是负值，那么这样工作状态的发动机显然是无法让人接受的。