齿轮油泵机械加工工艺及工艺装备设计与数控仿真毕业论文设计说明书.docx

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齿轮油泵机械加工工艺及工艺装备设计与数控仿真毕业论文设计说明书

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本科毕业设计说明书

齿轮油泵机械加工工艺及工艺装备设计与数控仿真

GEARPUMPMECHANICALPROCESSEQUIPMENTDESIGNANDCNCSIMULATION

学院（部）：

机械工程学院

专业班级：

联系方式：

QQ：

1819410887

学生姓名：

全套都有

指导教师：

2012年5月20日

齿轮油泵机械加工工艺及工艺装备设计与数控仿真

摘要

零件的工艺编制是否合理，直接关系到零件的加工能否达到质量要求；合理的工艺编制就能使各工序科学地衔接，实现优质、高产低消耗，使生产均衡、顺利地进行。

同时，机床夹具在机械制造中也占有重要的地位，合理的夹具设计能可靠地保证工件的加工质量，提高加工效率，减轻劳动强度，充分发挥和扩大机床的工艺性能。

可见这两者在机械制造行业中是至关重要的环节。

本次设计的是齿轮油泵上的零件滑油泵体在加工中心机上加工时的专用夹具，因滑油泵体的各个加工面精度要求较高，故夹具要求比较高。

在编制加工工艺时，要考虑到各个加工面的各项精度以及形状与位置公差等。

齿轮泵泵体采用灰铸铁HT200，其内腔容易受到磨损，为延长齿轮油泵的使用时间，所以要经常对其内腔进行修复。

泵壳内腔磨损后，一般采取内腔镶套法修复，即将内腔搪大后镶配铸铁或钢衬套。

镶套后，将内腔搪5、阀座的修理：

限压阀有球形阀和柱塞式阀两种。

球形阀座磨损后，可将一钢球放在阀座上，然后用金属棒轻轻敲击钢球，直到球阀与阀座密合为止。

如阀座磨损严重，可先铰削除去磨痕，再用上法使之密合。

在设计加工中心的专用夹具时，以加工过的滑油泵体底面为基准，采用一面两销定位，即以泵体底面、定位销和削边销进行定位。

为了降低成本、减少装夹时间，采用气动铰链板联动装置。

气压缸活塞向右移动时，推杆跟斜楔一起向右运动，从而使支撑钉向上移动，移动压板绕活节螺栓转动从而对工件进行压紧。

关键词：

滑油泵体，加工中心，专用夹具，工艺编程，一面两销

GEARPUMPMECHANICALPROCESSEQUIPMENTDESIGNANDCNCSIMULATION

ABSTRACT

Partsoftheprocessestablishmentisreasonable,directlyrelatedtothepartsoftheprocesscanmeetthequalityrequirements;reasonableprocessplanningcanmaketheprocessscientificconvergence,,theproductionofabalanced,smooth.Meanwhile,themachinetoolfixtureoccupiesanimportantpositioninthemachinerymanufacturing,fixturedesigncanreliablyguaranteethequalityoftheworkpieceprocessing,improveprocessingefficiency,reducelaborintensity,andgivefullplaytoexpandtheprocessperformanceofthemachine.Visiblebothinthemachinerymanufacturingindustryisavitalpart.Thedesignoftheprocessingoftheoilpumpgearpumppartsonmachiningcenters,specialfixturesarethepreparationoftheprocess,takingintoaccounttheaccuracyofthemachinedsurfaceandtheshapeandpositiontolerances.

ThegearpumpbodywithagraycastironHT200,itscavityissusceptibletowear,toextendtheuseofthegearpumptime,sooftenitscavityrepair.Cavityinsertsafterthewearofthepumpgeneral,repair,upcomingcavityBoringbigsetwithcastironorsteelliner.CasementcavityBoring5,seatrepair:

thepressurelimitingvalveballvalveandplungervalvetwo.Spherical

valveseatwear,aballplacedontheseat,andthengentlytaptheballwithametalroduntiltheballvalveandvalveseatseal.Suchastheseatisbadlyworn,betrimmedawaytogotothewearscar,andthenonthelawtomakeitfit.

Specialfixturedesignandprocessingcenter,theundersideoftheprocessedoilpumpasabenchmark,usingthepositioningoftwosells,thattheundersideofthepumpbody,positioningpinsandcuttingedgemarketingpositioning.Inordertoreducecosts,reducetheclampingtime,theuseofpneumaticmovestotheright,puttingtogetherwiththewedgemovestotheright,sothatthesupportnailsmoveup,movetheplatearoundtheeyeletboltrotationoftheworkpiecepressed.

KEYWARDS：

oilpump,machiningcenters,specialfixtures,processprogramming,andtwosells

1绪论

1.1引言

夹具是机械制造厂里使用的一种工艺装备，分为机床夹具、焊接夹具、装配夹具及检验夹具等。

对工件进行机械加工时，为了保证加工要求，首先要使工件相对于刀具及机床有正确的位置，并使这个位置在加工过程中不因外力的影响而变动。

为此，在进行机械加工前，先要将工件装夹好。

用夹具装夹工件有下列优点：

（1）能稳定地保证工件的加工精度用夹具装夹工件时，工件相对于刀具及机床的位置精度由夹具保证，不受工人技术水平的影响，使一批工件的加工精度趋于一致。

（2）能提高劳动生产率使用夹具装夹工件方便、快速，工件不需要划线找正，可显著地减少辅助工时，提高劳动生产率；工件在夹具中装夹后提高了工件的刚性，因此可加大切削用量，提高劳动生产率；可使用多件、多工位装夹工件的夹具，并可采用高效夹紧机构，进一步提高劳动生产率。

（3）能扩大机床的使用范围

（4）能降低成本。

1.2课题研究目的

此次毕业设计是学完了大学四年的相关专业知识、进行了生产实习之后的一个重要的实践环节。

通过设计能获得综合运用过去所学过的全部课程进行机械制造工艺及结构设计的基本能力，为以后走上工作岗位进行一次综合性的训练和准备。

其目的主要在于：

1）培养解决机械加工工艺问题的能力。

通过课程设计，熟练运用所学机械相关课程正确地解决一个零件在加工中的定位、夹紧以及工艺尺寸确定等问题，保证零件的加工质量，初步具备设计一个中等复杂程度零件的工艺规程的能力。

2）提高结构设计能力。

通过夹具设计的训练，能根据被加工零件的加工要求，运用夹具设计的基本原理和方法，学会拟定夹具设计方案，设计出高效、省力、经济合理而能保证加工质量的夹具。

3）培养熟悉并运用有关手册、规范、图表等技术资料的能力。

4）进一步培养识图、制图、运算和编写技术文件等基本技能。

1.3课题研究内容

本次课题题目为“齿轮油泵机械加工工艺及工艺装备设计与数控仿真”经与指导老师协商，由我对滑油泵体的加工中心加工的专用夹具进行设计，经过对加工零件的三维建模和对加工部位的分析，查阅资料编写其加工工艺过程，与老师讨论其合理性，最终确定加工中心专用夹具方案，夹具采用的是一面两孔定位，考虑到经济及生产率问题，夹紧装置采用的是气动铰链板联动夹紧装置。

之后画出夹具的装配图及其零件图并进行三维建模和装配，另因为此零件为数控加工故需要对其编写一套数控加工程序。

1.4课题研究现状

由于齿轮泵在液压传动系统中应用广泛，因此，吸引了大量学者对其进行研究。

目前，国内外学者关于齿轮泵的研究主要集中在以下方面：

（1）齿轮参数及泵体结构的优化设计；

（2）齿轮泵间隙优化及补偿技术；（3）困油冲击及卸荷措施；（4）齿轮泵流量品质研究；（5）齿轮泵的噪声控制技术；（6）轮齿表面涂覆技术；（7）齿轮泵的变量方法研究；（8）齿轮泵的寿命及其影响因素研究；（9）齿轮泵液压力分析及其高压化的途径；（10）水介质齿轮泵基础理论研究。

提高齿轮泵的工作压力是齿轮泵的一个发展方向，而提高工作压力所带来的问题是：

（1）轴承寿命大大缩短；

（2）泵泄漏加剧，容积效率下降。

产生这2个问题的根本原因在于齿轮上作用了不平衡的径向液压力，并且工作压力越高，径向液压力越大。

目前，国内外学者针对以上2个问题所进行的研究是：

（1）对齿轮泵的径向间隙进行补偿；

（2）减小齿轮泵的径向液压力，如优化齿轮参数、缩小排液口尺寸等；（3）提高轴承承载能力，如采用复合材料滑动轴承代替滚针轴承等。

但这些措施都没从根本上解决问题。

2零件的分析

2.1零件的作用

齿轮油泵在泵体中装有一对回转齿轮，一个主动，一个被动，依靠两齿轮的相互啮合，把泵内的整个工作腔分两个独立的部分即吸入腔和排出腔。

齿轮油泵在运转时主动齿轮带动被动齿轮旋转，当齿轮从啮合到脱开时在吸入侧就形成局部真空，液体被吸入，被吸入的液体充满齿轮的各个齿谷而带到排出侧，齿轮进入啮合时液体被挤出，形成高压液体并经泵排出口排出泵外。

滑油泵体与两个齿轮的轮齿形成封闭的空间组成吸入腔和排出腔，从而使低压液体变成高压液体排出齿轮内腔。

2.2零件的工艺分析

通过对该零件的审查及重新绘制，零件材料为HT150，容易铸造，故易得到毛坯，各加工表面的精度及表面粗糙度值要求较高，且各表面间的相互位置关系要求也较高，现将其主要加工表面及位置要求分述于下：

（1）零件的大小端面间的距离有一定的要求，其间距为58mm且还要保证大端面与其背面间的距离为10mm。

两端面的粗糙度值要求为0.8且两平面间平行度公差为0.02，故加工时两面需要研磨。

图1-1滑油泵体三维图