济南大学毕业设计

1 前言

近年来汽车行业高速发展，随着人们生活水平的不断提高，人们对汽车的需求和要求越来越高，汽车行业依然是朝阳产业。汽车零部件的制造讲究的是规模效益，但随着市场竞争的不断深化，顾客的需求的不断变化，其生产方式也在向着多品种、中小批量生产方式转化，企业要实现进一步的发展，不仅需要在提高产品品质、不遗余力地采用新工艺、新技术，不断进行产品创新等方面下功夫，还要不断的更新观念，优化生产组织方式，积极主动地应对市场不断变化的需求，降低成本、提高生产率，以保持在市场上的竞争优势。目前国内专业生产汽车发动机飞轮壳的厂家不是很多，甚至许多汽车生产厂家自己生产飞轮壳，比如中国重汽集团、二汽等。目前对飞轮壳的加工生产主要是采用首先铸造或锻造出毛坯，然后对毛坯进行机加工的工艺生产方式。[1]

对于飞轮壳的加工工艺，在对发动机性能要求较高的场合，比如各种类型汽车、飞机等均采用此种机加工工艺，本次毕业设计主要是对零件的机械加工的工艺方法的研究。

现在发达国家的机械制造水平明显强于我国，我们与他们之间还存在很大的差距。国外对零件的制造加工方面，无论在设备、制造水平的投入上还是在新工艺新方法的普及应用上，均处于领先地位。我们在进行新的工艺设计时，必须在遵循工艺设计的基本原则的基础上，充分借鉴国外的先进工艺方法，通过改进该飞轮壳的机械加工工艺, 提高其加工效率和加工精度、降低废品率、降低生产成本，落实国家的节能减排的方针政策，走可持续发展的道路。

- 1 -

济南大学毕业设计

2 零件分析

2.1 飞轮壳的加工工艺要点：

飞轮壳属于薄壁壳体类零件，其形状复杂、壁厚不均匀、内部呈腔型、加工精度不一致，工件容易变形。对于图纸要求的两端面平行度，定位孔的端面跳动，内孔尺寸精度，形状精度难以保证，所以对定位基准的选择，工艺顺序的安排等就显得非常重要。[2]

图1 飞轮壳零件图

- 2 -

济南大学毕业设计

飞轮壳的零件图1如上所示：

其需要加工的部位有：①后端面（发动机结合面）具有平面度要求；后端面各孔，其中有两个定位销孔对其加工及其重要，其他孔还有位置度要求；以及发动机结合孔 Φ180；②前端面（与后端面具有平行度要求）及止口；前端面各孔及凸台；③侧面 及侧面各螺纹孔，均有一定的尺寸精度和位置精度要求。加工难点在于如何保证加工

部位所要求的尺寸和位置精度，以及合理的安排工序。 2.1.1 定位基准的选择：

（1）粗基准的选择：粗基准的选择有两个出发点，一是保证各加工表面有足够的余量，二是保证不加工表面的尺寸和位置符合图纸要求。有如下选择原则：1、尽可能选用精度要求高的主要表面做粗基准。这样可保证以后加工该主要表面时有足够且均匀的余量。2、选用非加工表面作粗基准。这样可使非加工表面与加工表面间的位置误差减小。3、尽可能选光整，无飞边、浇口、冒口或其他缺陷的表面作粗基准。 （2）精基准的选择：选择精基准时，主要应考虑减小定位误差和夹紧方便、可靠，其选择原则是：1、基准重合原则；2、基准统一原则；3、有些精度要求很高的表面在加工时应遵循“自为基准”的原则。[3]

通过对飞轮壳加工工艺的分析，根据以上原则，在第一道和第二道工序中以Φ552右端面及止口作为粗基准加工发动机结合面，在第三道工序中则以加工过的发动机结合面和Φ180孔作为精基准。第四道工序中以加工过的Φ552右端面及止口作为精基准······这样互为定位反复加工容易得到较高的精度。 2.1.2 加工方法的选择：

零件的形状主要是采用机械加工的方法获得的，通过机床利用刀具将毛坯上多余的材料切除。根据机床运动的不同、刀具的不同，可分为不同的加工方法，主要有：车削、铣削、磨削、钻削、镗削及特种加工等。

在飞轮壳的加工中，通过考虑工件的可加工性以及经济性，那些重要结合面如离合器结合面（Φ552右端面）、Φ180孔、Φ511.17止口采用车削加工，发动机结合面、左右侧面及凸台等选用铣削的加工方法，对于Φ89，Φ40孔采用镗削加工，其他孔系的加工采用钻削的加工方法。 2.1.3工序的选择原则：

安排零件的加工工序可以遵循工序集中原则或遵循工序分散原则。

1、工序集中的特点。可减少工件的安装次数，容易保证个加工表面间的位置精

- 3 -

济南大学毕业设计

度，便于采用高效率的机床，加工设备少，工人少，生产面积较小，有利于生产计划和组织工作，但对加工设备的要求较高。

2、工序分散的特点。加工设备及工艺装备较为简单，调整方便，生产适应性好，转换产品比较容易，但机床数量多，生产周期长，生产占地面积大。[3]

通过比较分析并结合实际情况，为了满足飞轮壳的大批量，高效率生产我们采 用工序集中地原则。 2.1.4加工顺序的安排：

1、先粗后精。各表面的加工工序按从粗到精的加工阶段交叉进行。

2、先主后次。主要加工表面先加工，次要表面一般安排在主要表面达到一定精 度之后再进行加工。 3、先面后孔。

4、基面先行。一个零件加工时，其头几道工序都是先加工精基准，然后再用精基准定位来加工其他表面。

5、热处理工序的安排。[3]

对于飞轮壳的加工工序的安排，整体上遵循了先粗后精、先主后次、先面后孔、基面先行的原则，2-Φ12D8孔作为定位孔将其放在了前面，没有遵循先面后孔的原则。由零件的加工特点和工艺分析，在飞轮壳的工序安排中没有安排热处理工序。 2.1.5加工阶段的划分：

零件加工阶段的划分的优点在于： 1、有利于保证加工质量； 2、合理的使用设备； 3、便于安排热处理工序； 4、及时发现毛坯缺陷；

5、精加工安排在最后也可避免精加工好的表面受到伤害。

①粗加工阶段，在这一阶段要切除较大的加工余量，因此主要问题是如何获得高生产率。通常先用与离合器结合面定位，粗铣与发动机结合面，然后再以粗铣后的与发动机结合面为基准，粗铣离合器结合面及其他表面，去除毛坯余量。

②半精加工阶段，在这一阶段应为主要表面的精加工阶段作好准备（达到一定的加工精度，保证一定的精加工余量），并完成一些次要表面的加工（钻孔、攻螺纹、铣键槽等），一般在热处理之前进行。

③精加工阶段，保证各主要表面达到图样规定的质量要求。通常首先需要完成定

- 4 -