重型汽车发动机飞轮壳加工工艺的研究.doc

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。
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。

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。

图1 飞轮壳零件图
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。
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。
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。
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位基准面(发动机结合面)的精铣及面上两销孔的精加工，并以此为精基准完成对精度和光洁度要求高的表面及孔的加工。
④光整加工阶段，对于精度要求很高、表面粗糙度值要求很小（标准公差6级及6级以上，表面粗糙度Ra=0.32um）的零件，还要有专门的光整加工阶段。一般不用于提高形状精度和位置精度。
在飞轮壳的加工工艺中，将加工过程进行了粗精加工阶段的划分，因为由零件（1）图纸知飞轮壳最高的粗糙度要求为Ra=3.2μm，精加工就可以达到技术要求，不必设计光整加工阶段。
2.1.6辅助工序的安排：
如检验，在零件全部加工完毕后、各加工阶段结束时、关键工序前后，都要适
当安排。其他辅助工序还有清洗、去毛刺、表面处理、气密试验、包装等，也应按其
要求加入工艺过程。
2.2飞轮壳的工艺特点：
飞轮是发动机的关键零件，其功能是调节发动机曲轴转速变化，起到稳定转速的作用。同时，便于发动机的启动。飞轮安装在飞轮壳里，飞轮壳是发动机上的一个结构复杂的薄壁壳体类零件，其作用是联接发动机和变速器，承担发动机及变速器的部分重量，保护离合器以及飞轮，而且它还是发动机的支撑部件，所以飞轮壳的加工质量直接影响到发动机的性能。同一系列飞轮壳的与发动机连接面尺寸基本相同，与离合器连接面则不同，但具有相同的功能孔。一般，飞轮壳形似盆状，其结构特点是外形尺寸大，最大直径可达600mm,高近300mm。飞轮壳大多采用灰铸铁铸造毛坯，材料其结构特点是壁厚不均匀，一般处壁厚为6-8mm，最薄处壁厚只有5mm，最大壁厚处却达40mm。其与发动机及离合器连接的两个面的面积较大，压铸时容易产生变形，且变形量不易控制，所以两个面上的连接孔必须进行机械加工。
2.3飞轮壳的加工特点：
在飞轮壳的加工中，主要问题是与发动机结合面的平面度（0.08）,以及两定位销孔的加工。若平面度不好，则在加工过程中将产生定位误差，在测量过程中将会在建立基准过程中产生测量误差，出现测量基准与定位基准不统一的问题。即使测量与定位基准统一，也会发生零件合格与否的误判，两定位销孔的加工精度不够，作为基准孔会影响其他孔和断面的加工。其次是是轴孔的加工。如何保证相互之间位置精度是此工序的关键:另外，对连接用螺栓孔的加工也很关键。关键点在于如何能高效地完成对飞轮壳的加工。
2.4飞轮壳的技术要求：
为了保证飞轮壳在工作过程中有良好的稳定性和密封性，在其重要表面和孔上均有详尽的技术要求。首先，两个定位孔是重中之重。在加工完两个定位孔后的几乎每个工序的定位都要用到这两个定位孔。因此，它们的位置至关重要。对其的尺寸精度具有一定的要求，孔径精度为H8级，对其的粗糙度要求为Ra3.2。
其次，离合器结合孔和发动机结合孔有位置度要求，在选择加工规程时要分析机械加工手册上的提供的途径，保证粗糙度和尺寸精度都到达到理想的精度。
再次发动机结合面和12—M10端面在制定工艺路线时要经常被作为定位基准面，其中12—M10端面对发动机结合面有平行度要求，对511.17孔有位置度要求。
最后，对于其他各个孔尤其是各螺纹孔的加工要根据各自的粗糙度和精度技术要求选择各自合适的加工方法，保证其技术要求。
3、机床的选择：
在选择加工机床时应充分利用数控设备的功能，根据所选择的数控机床，优化数控加工方案和工艺路线，根据需要适当调整工序的内容。
选择加工机床，首先要保证加工零件的技术要求，能够加工出合格的零件。其次是要有利于提高生产效率，降低生产成本。选择加工机床一般要考虑到机床的结构、载重、功率、行程和精度。还应依据加工零件的材料状态、技术状态要求和工艺复杂程度，选用适宜、经济的数控机床。
通过对飞轮壳零件的研究我们知道对飞轮壳的加工主要是对其孔系和端面，表面的加工。
第一，对于飞轮壳上的孔的加工我们选用立式加工中心来加工：
两个定位孔的加工是重中之重，因为在以后的加工中几乎都需要这两个孔做定位，所以对其尺寸精度和位置精度都较高，加工时需要认真对待。第二，发动机结合面和离合器结合面各孔具有尺寸精度和位置精度要求，加工时要认真对待，合理的选择加工方法，安排工序。
2040VMC-L立式加工中心的主要参数如下：
项目
工作台面积（mm）
X轴行程（mm）
Y轴行程（mm）
Z轴行程（mm）
主轴转速（rpm）
定位精度(um/mm)
重复定位精度(um/mm)
型号
2040VMC-L
1000ⅹ500
850
510
510
80-1000
4/300
3/300

第二，对于飞轮壳重要端面采用数控立式车床和卧式加工中心加工。
发动机结合面和12xM10端面作为工作表面和定位基准面，其尺寸精度和位置精度要求较高，加工时需要特别对待，采用数控立式车床和卧式加工中心不但能保证其加工精度，而且加工效率高，适合零件的大批量生产。选择恰当的加工方法。对于其他各个表面的加工需要根据各自的粗糙度值和技术要求选择各自合适的加工方法。
CK516B数控立式车床的主要参数如下：
项目
最大回转直径
最大车削直径
最大车削高度
主轴转速（rpm）
主轴最大扭矩（N·m）
X/Z轴定位精度(mm)
X/Z轴重复定位精度(mm)
型号
2040VMC-L
800
600
500
50-1000
840
0.018/0.020
0.006/0.008
VMC-1270卧式加工中心的主要参数如下：
项目
工作台面积（mm）
X轴行程（mm）
Y轴行程（mm）
Z轴行程（mm）
主轴转速（rpm）
主轴电机功率（kw）
XYZ轴定位精度（mm）
XYZ轴重复定位精度
型号
VMC-1270
1350ⅹ650
1200
700
630
8000
15
0.005
0.003

4、制定工艺路线
4.1 制定工艺路线需要注意的问题
为了使零件的几何形状、尺寸精度及位置精度等技术要求能得到合理的保证，我们需要拟定合理的工艺路线，在生产纲领以确定为大批和中批量生产的条件下，通过对飞轮壳零件的加工工艺的分析，可以考虑采用数控机床，立式加工中心，卧式加工中心配以专用夹具，并尽量采用工序集中的原则来提高生产效率。此外，还应当考虑经济性能、以使生产成本尽量降到最低。
工艺路线的制定是工艺规程的设计过程中的重要的一步。工艺方案制定的好坏，不仅关系到加工质量和生产效率，而且关系到工人的劳动强度，设备的投资，车间的面积，生产成本等诸多的问题。在制定工艺路线时，我们需要从以下几个方面来考虑。
充分的分析和研究零件图，并参考同类零件的加工方法，对各表面选择相应的加工方法，选择合理的加工顺序，并将工艺过程划分为若干个工序，划分工序时采用工序集中的原则，因为这样可以减少工件的装夹次数，在一次装夹中可以加工许多表面，有利于保证各表面之间的相互位置精度，也可以减少机床的数量，相应地减少工人的数量和机床的占地面积。
检验工序是保证产品质量和防止产生废品的重要措施。在每个工序中，操作者都必须自行检验。在操作者自检的基础上，在下列场合还要安排独立检验工序：粗加工全部结束后，精加工之前；送往其它车间加工的前后（特别是热处理工序的前后）；重要工序的前后；最终加工之后等。除以上工序以外，在工序过程中，还可根据需
要在一些工序的后面安排去毛刺、去磁、清洗等工序。
4.2制定工艺路线：
一、工艺路线一：
1． 粗车12-M10端面
2． 粗铣13ⅹ13内端面
3． 粗铣89端面
4． 粗铣180端面
5． 粗车511.17内圆表面
6． 粗铣发动机结合面
7． 粗铣凸台
8． 钻两个定位孔12D8
9． 扩两个定位孔12D8
10． 绞两个定位孔12D8
11． 精车12ⅹM12端面
12． 精铣13ⅹ13内端面
13． 精铣89端面
14． 精铣发动机结合面
15． 粗车180孔
16． 粗镗89孔
17． 精镗89孔
18． 精车511.17止口
19． 倒角1ⅹ45°
20． 钻13-13孔
21． 钻2ⅹM8底孔
22． 钻3ⅹM10底孔
23． 攻丝3ⅹM10底孔
24． 攻丝2ⅹM8底孔
25． 锪40孔
26． 钻2-M10底孔
27． 攻丝2-M10孔
28． 钻12-M10底孔
29． 钻M8底孔
30． 攻丝M8孔
31． 锪13-13孔25凸台
32． 13-13孔口倒角
33． 钻20孔
34． 20孔口倒角
35． 粗铣左端面
36． 粗铣右端面
37． 精铣右端面
38． 精铣左端面
39． 钻左端面6-M14ⅹ1.5孔
40． 攻丝左端面6-M14ⅹ1.5孔
41． 钻右端面6-M14ⅹ1.5孔
42． 攻丝右端面6-M14ⅹ1.5孔
43． 粗铣窥视孔上端面
44． 钻2ⅹM10底孔
45． 攻丝2ⅹM10孔
46． 钻8.5孔
47． 钻C向 2ⅹM8孔
48． 攻丝 2ⅹM8孔
49． 钻12通孔
50． 倒角、去毛刺
51． 检验
52． 刻线
53． 清洗
54． 包装、入库
二、工艺路线二
1． 粗、精车12ⅹM10端面
2． 粗铣13ⅹ13内端面
3． 粗铣89端面
4． 粗铣180端面
5． 车511.17H8内圆表面
6． 倒角1ⅹ45°角
7． 粗、精铣发动机结合面
8． 粗车Φ180孔
9． 钻2- 12D8底孔
10． 扩2-12D8
11． 绞2-12D8孔
12． 粗镗89孔
13． 精镗89孔
14． 钻13-13孔
15． 钻3-M10底孔
16． 攻丝3-M10孔
17． 钻2-M8底孔
18． 攻丝2-M8孔
19． 锪40孔
20． 钻2-M10底孔
21． 攻丝2-M10孔
22． 钻12-M10孔
23． 攻丝12-M10
24． 钻M8底孔
25． 攻丝M8孔
26． 锪13-13孔25凸台
27． 13-13孔口倒角
28． 钻20孔
29． 20孔口倒角
30． 粗铣左端面
31． 精铣左端面
32． 钻左端面12-M14ⅹ1.5孔
33． 攻丝左端面12-M14ⅹ1.5孔
34． 粗、精铣右端面
35． 钻右端面12-M14ⅹ1.5孔
36． 攻丝右端面12-M14ⅹ1.5孔
37． 粗铣窥视孔上端面
38． 钻2ⅹM10底孔
39． 攻丝2ⅹM10孔
40． 钻8.5孔
41． 钻C向2-M8底孔
42． 攻丝2-M8孔
43． 钻12通孔
44． 去毛刺
45． 检测
46． 刻线
47． 清洗
48． 包装、入库
4.3工艺方案的分析与比较：
两个工艺方案的特点在工艺路线一中首先以发动机结合面和油封孔作为粗基准
加工出了552右端面及其同一方向上的各个端面，然后加工出了511.17内圆表
面，并以其为定位再加工发动机结合面一侧的面和孔，再以定位孔和发动机结合面为
定位基准加工离合器结合面方向上的面和孔，这样互为基准反复加工容易得到较高的加工精度，而且这两个定位孔的加工安排在靠前的工序中，便于以后工序的加工。并且工艺路线一很好的划分了粗加工阶段和精加工阶段，粗加工各表面后可以及时发现毛坯的缺陷，及时报废和补修，使零件加工质量得到了保证。但在前面加工面和孔的很多工序中把粗、精加工区分的过于明显，致使工序过于分散，使装夹次数过多，工时大大增长，加工效率下降，所以应该尽量采用工序集中的原则，尽可能的在一次装夹中完成尽可能多的加工，尽可能在同一台机床上完成尽可能多的工步。
在工艺路线二中，首先很好的遵从了工序集中的原则，工序鲜明，能保证各表面之间的相互位置精度，同时减少了机床的数量，从而减少了工人的数量和机床的占地面积，减少了装夹次数、节省工时提高了生产率。但在粗加工过程中，由于加工余量大，工件容易产生振动，从而影响了定位精度，这样也就直接影响了加工质量。另外，飞轮壳属于薄壁类零件在粗加工时容易产生变形，另外，加工面和加工孔的工序混在了一起，违背了先面后孔的原则，在转换工序时容易损伤精加工的表面。所以应该适当的在某些工序中划分一下粗精加工阶段。所以，以上两个工艺方案均不是最好的方案，应该对两个工艺路线进行优化互补。
综上所述，最后的加工路线确定如下：

工序号
工步号
工步内容
定位基准
机床
一
1
粗铣发动机结合面
12—M10端面，油封孔
2040VMC-L立式加工中心

2
精铣发动机结合面

二
1
粗车Φ180的孔

CK516B数控立式车床
三
1
粗车12—M10端面

CK516B数控立式车床

2
粗车Φ511.17H8内圆表面

3
半精车Φ511.17H8内圆表面

4
倒角1ⅹ45°角
发动机结合面，油封孔

5
精车12—M10端面

四
1
钻2-Φ12D8底孔
12—M10端面，511.17内圆表面，油封孔
2040VMC-L立式加工中心

2
扩2-Φ12D8

3
绞2-Φ12D8孔

4
粗镗Φ89孔

5
精镗Φ89孔

6
钻13-Φ13孔

7
钻3-M10底孔

8
攻丝3-M10孔

9
钻2-M8底孔

10
攻丝2-M8孔

11
锪40孔

12
钻2-M10底孔

13
攻丝2-M10孔

五
1
钻12-M10孔

2
攻丝12-M10孔

3
钻M8底孔

4
攻丝M8孔

5
锪13-Φ13孔Φ25凸台

6
3-Φ13孔口倒角

7
钻Φ20孔

8
攻丝左端面12-M14ⅹ1.5孔

六
1
粗铣左端面
12—M10端面，511.17内圆表面，油封孔

2
精铣左端面

TH6530卧式加工中心

3
钻左端面6-M14ⅹ1.5孔

4
攻丝左端面6-M14ⅹ1.5孔

5
粗铣右端面

6
精铣右端面

7
钻右端面6-M14X1.5孔
12—M10端面，两个定位孔

8
攻丝6—M14X1.5

9
粗铣窥视孔上端面
发动机结合面，两个定位孔

10
钻2ⅹM10底孔

12
攻丝2ⅹM10孔

12—M10端面，两个定位孔
516内圆表面

13
钻8.5孔

14
钻C向2-M8底孔

15
攻丝2-M8孔

16
钻Φ12通孔

七
1
去毛刺

八
1
检测

九
1
刻线

十
1
清洗

十一
1
包装、入库

根据最后的加工工艺路线以及工厂的现有设备等实际情况制定出飞轮壳的机械加工工序卡片。（见附录中）

5 机械加工余量、工序尺寸、及毛坯尺寸的确定
5.1 加工余量的确定
在由毛坯变为成品的过程中，在某加工表面切除的金属层的总厚度成为该表面的加工总余量。每一道工序所切除的金属层厚度称为工序间加工余量。加工余量分为两种，即总余量和工序余量。由毛坯加工成成品的过程中，毛坯尺寸与成品零件图的设
计尺寸之差为加工的总余量。完成一道工序时从某一面上所必须切除的金属层厚度成为该工序的工序余量。对于外圆和孔等旋转表面而言，加工余量等于实际所切除的金属层厚度是直径上的加工余量之半。平面的加工余量等于实际所切除的金属层厚度。
任何加工方法都不可避免的要产生尺寸的变化，因此加工后的尺寸都会有一定的误差，所以加工余量也是变化的。
工序余量的确定，我们一般采用经验估计的方法，或参照技术手册等资料推荐的数据为基础，并结合实际生产情况来确定其加工余量。对于精加工工序，有一最合适的加工余量范围。如果加工余量过大，会使精加工的工时过大，甚至达不到精加工的目的；如果加工余量过小则会使工件的某些部位加工不出来。此外，精加工的余量如果不均匀，还会影响到零件的加工精度。因此必须保证精加工工序余量的大小和均匀性。
52 工序尺寸的选择
机械加工余量的数值可通过计算法和查表法两种方法来获得，这里采用查表法；各工序的加工余量由《实用机械加工工艺手册》，《机械加工余量手册》查出。
1． 的加工路线如下：
粗车—半精车
(1) 确定各工序的余量
粗车为2mm，半精车为0.2mm
总余量为2.2mm
(2) 计算各工序的基本尺寸
半精车后： mm；粗车后：511.57mm 毛坯：515.37mm
(3) 计算各工序的尺寸公差
由各工序所采用的加工方法的经济精度及有关公差并按“入体”原则标注。
半精车: Φ511.17;表面粗糙度为Ra3.2m;
粗车：511.57mm，表面粗糙度为Ra6.3m;
毛坯：515.37mm
2． 的加工路线如下：
粗镗—半精镗
(1) 确定各工序的余量
粗镗为1.5mm，半精镗为0.2mm
总余量为1.7mm
(2)计算各工序的基本尺寸
半精镗后：Φ89 mm；粗镗后：89.4mm 毛坯：92.4mm
(3) 计算各工序的尺寸公差
由各工序所采用的加工方法的经济精度及有关公差并按“入体”原则标注。
半精镗: Φ88.909;表面粗糙度为Ra3.2m;
粗镗：89.309mm，表面粗糙度为Ra6.3m;
毛坯：92.309mm
3． 的加工路线如下：
钻孔—绞孔
(1) 确定各工序的余量
钻孔为0.2，绞孔为0.075mm
总余量为0.275mm
(2) 计算各工序的基本尺寸
绞孔后：Φ12mm；钻孔后：12.15; 毛坯：12.55
(3) 计算各工序的尺寸公差
由各工序所采用的加工方法的经济精度及有关公差并按“入体”原则标注。
绞孔: Φ12.05;表面粗糙度为Ra3.2m;
钻孔：12.20mm，表面粗糙度为Ra6.3m;
毛坯：12.60mm
4. 12—M10端面
工序余量为:粗车：2.1mm;半精车：0.2,总余量为2.3mm
5. 左、右端面
工序余量为:粗铣：0.45mm; 精铣：0.18mm,总余量：0.63mm
6 切削用量的计算
切削用量的确定通过查《实用机械加工工艺手册》获得，
工序一 加工飞轮壳后端面（发动机结合面）
工序内容
工步1：粗铣发动机结合面。工步2：精铣发动机结合面
机床：2040VMC-L立式加工中心
工步1
刀具：硬质合金端铣刀 d=80mm z=10
背吃刀量：=4mm
进给量： =0.25mm/z
切削速度：
v=140m/min
主轴转速：
n====557.32r/min
按机床选取：n=560r/min
工步2
刀具：硬质合金圆柱铣刀d=100mm z=6
背吃刀量：=1mm
进给量：=0.18mm/z
切削速度v=220 m/min
主轴转速：n==700.64r/min
按机床选取：n=710r/min
工序二
工序内容：车前端面（离合器结合面）及止口
工步1：粗车12-M10端面 工步2：粗车Φ511.17内圆表面（止口） 工步3：倒角
1ⅹ45° 工步4：精车12-M10端面

机床：CK516B数控立式车床
工步1
刀具：涂层硬质合金车刀
背吃刀量：=2mm
进给量： =1.5mm/r 切削速度：v=46.19 m/min
工步2
刀具：涂层硬质合金车刀
背吃刀量：=2mm
进给量： =1.5mm/r
切削速度v=46.19 m/min
工步3
刀具：涂层硬质合金车刀
背吃刀量：=2mm
进给量： =1.5mm/r
切削速度：v=46.19 m/min
工步4
刀具：涂层硬质合金车刀
刀尖圆弧半径r=0.5
进给量：
=0.2mm/z
切削速度：
v=不限
工序三
工序内容：加工后端面（发动机结合面）各孔
工步1：钻2-Φ12D8孔 工步2：扩2-Φ12D8孔 工步3：绞2-Φ12D8孔 工步4：粗镗Φ89孔 工步5：精镗Φ89孔 工步6：钻13-Φ13孔 工步7：钻3-M10底孔
工步8：攻丝3-M10孔 工步9：钻2-M8底孔 工步10：攻丝2-M8
机床：2040VMC-L立式加工中心
工步1
刀具：Φ11.7高速钢钻头
进给量： =0.2mm/r 切削速度：v=30m/min
主轴转速：n==816.59r/min
按机床选取：n=820 r/min
工步2：
刀具：高速钢扩孔钻
背吃刀量：=0.075mm
进给量：
=0.2mm/z 切削速度：v=32m/min 主轴转速：n==871.03r/min
按机床选取：n=880 r/min
工步3：硬质合金铰刀
刀具：硬质合金铰刀
背吃刀量：=0.15m进给量 =0.12mm/r
切削速度：
v=10m/min
主轴转速：n==265.39r/min
按机床选取：n=270r/min
工步4:
刀具：Φ88.7高速钢粗镗刀
背吃刀量：=5mm
进给量： =0.3mm/z 切削速度：v=35m/min
主轴转速：n==278.66r/min 镗杆直径d取40
按机床选取：n=280r/min
工步5
刀具： Φ89可调高速钢精镗刀
背吃刀量：=1.0mm
进给量：
=2mm/r
切削速度：
v=30/min
主轴转速：n==107.35r/min
按机床选取：n=110r/min
工步6
刀具：Φ13高速钢钻头
背吃刀量：=5mm
进给量： =0.26mm/r
切削速度：v=30m/min
主轴转速：n==734.93r/min
按机床选取：n=750 r/min
工步7
刀具：Φ8.5高速钢钻头
进给量：
=0.2mm/r
切削速度：v=30m/min
主轴转速：n==1124.02r/min
按机床选取：n=1130 r/min
工步8
刀具：M10丝锥
螺距：p=1.5mm
切削速度：v=15m/min
主轴转速：
n==56870r/min
按机床选取：n=570r/min
工步9
刀具：Φ6.7高速钢钻头
进给量：
=0.2mm/r 切削速度：v=30m/min
主轴转速：n==1425.99r/min
按机床选取：n=1430 r/min
工步10
刀具：M8丝锥
螺距：p=1.25mm 切削速度：v=15m/min
主轴转速：
n==712.99r/min
按机床选取：n=720r/min
7 夹具的设计
飞轮壳工件结构复杂，工艺要求较高，因此需要设计专用夹具。经与指导老师协商，决定设计工序六中加工侧面及侧面各个螺纹孔的卧式加工中心上的专用夹具。
7.1对专用夹具设计的一般要求
1、能提高机械加工的劳动生产率，降低工件的制造成本；
2、夹具设计应满足零件加工工序的精度要求；
3、操作方便，省力，安全；
4、便于排屑；
3、具有一定的寿命和较低的夹具制造成本；
4、夹具元件应尽量满足通用化、标准化、系列化要求；
5、具有良好的结构工艺性，便于制造、装配、维修。
7.2夹具的设计方案
7.2.1定位方案的确定
本夹具主要用来粗、精铣左端面、右端面，以及钻侧面的各螺纹孔。其中左侧面对发动机结合面有垂直度要求，左右两个侧面均有平面度要求，并且各螺纹孔均有一定的尺寸精度和位置度要求，所以对其加工要求较高。本工序是加工飞轮壳零件主要部位的最后一个工序，之前已经加工了发动机结合面以及结合面上面的两个定位销孔，以及Φ552右端面，所以我们以发动机结合面及两定位销孔为定位基准，采用一个平面和其垂直的两定位孔的定位方式，即一面两孔的定位方式。可采用支撑板与发动机结合面接触限制z方向移动和x，y方向的转动三个方向的自由度，工件孔与两定位销定位限制x，y水平方向移动和z方向的转动三个自由度，如图2所示。

图2 两销定位方式
定位元件的选用（如上图所示）：固定支撑采用支撑板，定位销选用一A型固定式定位销，一B型固定式定位销。
定位误差的分析：工序六的工序图如图3所示：

图3 工序六工序图
定位误差的计算：在铣飞轮壳侧面时，其定位基准是发动机结合面上的两个定位销孔，以及Φ552右端面，而设计基准为飞轮壳的端面中线,所以存在基准不重合误差,=0.2+0.2+0.03+0.03=0.46mm；两定位销产生的最大角度定位误差：
定位销Φ与圆柱销配合选为，菱形销Φ，
mm 基准位移误差: 由圆柱销的制造误差得。所以=+=0.554mm，同理加工侧面各孔时，由零件图分析知=0.03+0.03=0.06mm，=0.094，所以定位误差=+=0.154mm。
7.2.2夹具夹紧方案的确定
一．夹紧力和切削力的确定：
1、夹紧力的方向：
a）夹紧力的方向应不破坏工件定位的准确性和可靠性；
b）夹紧力的方向应有利于减小夹紧力。
2、夹紧力的作用点：
a）作用点应保持工件的稳定，不能使工件产生位移或偏转；
b）作用点应位于工件刚性较好的部位；
c）夹紧力应尽可能靠近工件上的被加工面，必要时加辅助支撑；
d）夹紧力应使夹具本身变形小。
这里，根据此上原则该工序夹具的夹紧点选择在Φ552的右端面上；夹紧元件选用转动压板，开口垫圈。
3、夹紧力大小的计算：
采用估算法， W=K·w
其中，K=K·K·K·K·K；由《金属切削机床夹具设计手册》表3-20可得，
基本安全系数：K=1.5
加工状态系数：K=1.0
刀具钝化系数：K=1.5
切削特点系数：K=1.0
夹紧动力稳定性系数：K=1.3 由《金属切削机床夹具设计手册》表3-19可得，
工件与夹具支撑间的摩擦系数f=0.3， 夹紧元件与工件间的摩擦系数f=0.4：

图4
理想夹紧力w=
实际夹紧力W= w·1.5·1.0·1.5·1.0
夹紧示意图如图4所示。
1)切削力的计算：
铣削左右侧面：刀具：Φ125硬质合金端铣刀，Z=6。由《机械加工工艺师手册》表30-25，
切削用量：铣削深度t=3mm ，每转进给量s=1.2mm 铣削速度v=75m/min，铣削宽度B=75mm。
查《金属切削机床夹具设计手册》表3-56得，切削力计算公式：
P=50tsDBz
所以，P=50·3·1.2·125·75·6 =401.31N
所以，w==573.3N，实际夹紧力W= w·1.5·1.0·1.5·1.0=1289.9N
钻削侧面各螺纹孔：最大刀具Φ12硬质合金钻头，
由《机械加工工艺师手册》表28-19，每转进给量s=0.4mm，t=0.2mm查《金属切削机床夹具设计手册》表3-54得，切削力计算公式：
P=42Dskp
修正系数kp=，查《机械工程材料及加工工艺》表3.15可得灰