液压泵泵体数控加工工艺工装毕业设计.docx

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液压泵泵体数控加工工艺工装毕业设计

摘要

液压技术已在各类机械中广泛应用，尤其出现了大量的全液压机械。

液压泵是液压系统中重要的液压元件，是一种能量转换装置，为系统提供压力油源。

此次研究的的液压泵为齿轮泵，齿轮泵通过齿轮啮合原理工作，具有结构简单、自吸能力强、抗油液污染能力强等优点。

本文的研究内容为根据选定液压泵泵体图纸相关参数进行加工工艺与工装设计、绘制选定液压泵泵体零件图，夹具元件图，工装夹具装配图。

通过翻阅资料初步拟定工作方案，首先对设计任务进行分析，拟定液压泵泵体总体加工工艺方案，然后对液压泵泵体某一工序进行工装夹具设计，以及对工装夹具元件进行三维建模及装配，最后编写出毕业设计说明书。

关键字：

液压泵泵体；加工工艺；夹具设计

Abstract

Hydraulic technology has beenusedwidely  in all kinds of machinery,especiallyithasappeared lotsof hydraulic machinery .The hydraulic pump is theimportant elementin the hydraulic system, whichis an energy conversion deviceandit provides pressure oil sourceforthesystem. Thisresearch of the hydraulic pump is a gear pump that itworksthrough theprincipleofthegearmeshing,thegearpump has the advantages of simple structure, strong self-priming capacity, anti-oil pollution ability etc.

The research contents of this paperarefollowing :

 according to the selected hydraulic pump itself drawing related parameters toprocessgoods  and drawthepartdiagram,assemblyjigandfixtureelementofthe selected hydraulic pump.writingdawntheworkschemeinitiallythrough referringtothe materials. Firstlyanalyzethe design task, draws up the body overall processing scheme of hydraulic pump;secondlyprocessfixture designfor the hydraulic pump body,the fixtureelementfor three dimensional modeling and assemble, finally write the graduation design instruction.

KeyWords：

hydraulicpumpbody；processingtenchnic；gripdesign

目录

第1章引言1

1.1概述1

1.2设计任务1

第2章泵体零件分析2

2.1泵体零件的工作分析2

2.2泵体零件的生产类型2

2.3泵体零件的工艺分析3

第3章毛坯的选定4

3.1毛坯的结构工艺性4

3.2选择毛坯的原则4

3.3毛坯种类的确定5

第4章制定加工工艺6

4.1选定定位基准6

4.2选定表面加工方法6

4.3工艺路线的确定7

4.4加工余量的确定8

4.5工艺设备的选择9

4.6工序尺寸的确定9

第5章切削用量的计算11

5.1切削用量的确定11

5.2基本时间的确定11

5.3工序卡片的制定12

第6章专用夹具的设计14

6.1夹具的作用14

6.2工件的定位14

6.3确定定位方案14

6.4夹具的三维建模及装配16

第7章结论19

参考文献20

致谢21

第1章引言

1.1概述

液压系统是一种动力传递与控制装置，人们通过它实现机械能-液压能-机械能的转换，液压元件是液压设备的基本组成单元。

液压泵是机械能-液压能转换元件，它负责向液压系统提供符合要求的压力油源，是液压系统的动力元件。

液压泵是具有一个由运动件和非运动件构成的密闭容积，密闭容积的大小随运动件的运动做周期性的变化，液压泵可分为齿轮泵、叶片泵、柱塞泵、螺杆泵。

本文主要介绍齿轮泵的加工工艺及工装设计。

齿轮泵是利用齿轮啮合原理工作的，相互啮合的轮齿将中部的密封空间隔开，形成吸油腔和压油腔。

齿轮泵按齿轮的啮合形式可分为外啮合式和内啮合式两类，此次所研究的是外啮合式齿轮泵，该泵主要由齿轮、泵体和泵盖组成，本文主要设计的是泵体的加工工艺及工装设计，该泵体上需要有泵体腔内孔、四个螺栓孔、两个定位销孔两个通油孔和底座。

1.2设计任务

研究泵体的数控加工工艺及工装设计需要进行生产类型、零件的作用、结构特点、结构工艺性、关键表面的技术要求分析等。

其主要内容有：

1、确定毛坯类型；毛坯选择与说明；

2、工艺路线的确定（粗、精基准的选择，各表面的加工方法的确定，工序集中与分散的考虑，工序顺序的安排的原则，加工设备与工装的选择，不同方案的分析比较等）；

3、加工余量、切削用量、工序尺寸与公差的确定；

4、夹具设计思想、定位装置选择、夹紧机构设计；

5、对工装夹具元件进行三维建模及装配。

第2章泵体零件分析

2.1泵体零件的工作分析

据题目零件如图2.1可判断该零件为液压泵中齿轮泵泵体，泵体零件起到作用是在齿轮润滑系统有支撑齿轮的作用，泵体与泵盖装配形成泵的一个密闭容积用来完成吸油排油工作，在工作时，泵体内表面会收到液压油的冲击强度不是很大，但在泵体的刚度上也是有一定的要求，以及与泵盖等零件配合的表面应有尺寸精度和形状精度上的要有，因此泵体的加工方法和工序直接整个液压泵的性能，工作寿命和精度。

图2.1泵体零件图

2.2泵体零件的生产类型

要确定生产类型，需要计算生产纲领，其生产纲领计算公式如下：

N=Qn（1+α）（1+β）

其中N——零件的年产量，单位：

件/年；

Qn——产品的年生产量，单位：

台/年；

α——备品的百分率；

β——零件废品率；

该产品的设计要求：

产品的年生产量为4000台，零件备品率为6%，零件的废品率为2%所根据公式计算：

N=Qn（1+α）（1+β）

N=4000（1+6%）（1+2%）

=4324.8

可确定为大批量生产。

大批量生产具有的的特点是产品的品种少但是数量很多，大多数工作是以长期重复进行同一零件的同一道工序的成产或者是以同样方式按期分批更换产品的方式来批量生产。

2.3泵体零件的工艺分析

同样的零件可以有不同的结构和不同的形状，不同的结构跟形状所采用的加工方法也是不同的，这样就形成了零件不同的生产率和不同的生产成本，因此要使得减少零件的加工劳动量，简化其加工工艺设备，降低成本就应该从改变零件的结构来完成。

衡量零件结构工艺性的好坏的主要依据是加工量的大小、成本高低及材料消耗。

零件的结构工艺性既有综合性又有相对性。

所谓综合性就是要从毛坯制造、机械加工一直到装配调试的整个工艺过程中，均要综合兼顾，使其在各个加工环节中均有良好的结构工艺性，不能顾此失彼。

所谓相对性就是指：

同一种结构在不同生产类型、不同生产条件下，采用不同的加工方法时，所显示的结构工艺性的好坏也是不同的。

有些零件的结构采用某种方法加工时具有良好的结构工艺性，而采用另一种方法加工时可能会产生加工不便，甚至无法加工。

因此，在审查零件结构工艺性时，既要考虑其综合性的特点，又要考虑其相对性的特点。

（1）根据零件的图纸可确定该零件为薄壁壳体零件，外表面、泵体腔内孔均要进行铣面加工，由于还要加工各个表面的螺纹孔所以它们孔的位置还需要有位置上的要求。

（2）泵体底面的粗糙度Ra=3.2；左右端面粗糙度Ra=1.6；底面两个2×Φ9的通孔粗糙度Ra=2.5；Φ36泵体腔内孔粗糙度Ra=3.2；上述的表面只需要按照常规加红即可保证达到技术要求。

（3）技术要求分析：

表面需要光洁，不能有气孔缺陷来影响零件的使用，铸件的飞边、毛刺需要进行铲平，从而使其消除振动作用获得良好的耐磨性。

第3章毛坯的选定

3.1毛坯的结构工艺性

分析毛坯的结构的工艺性要考虑毛坯的形状特点，然而毛坯的形状特点取决于零件在使用上的要求。

在零件的不同使用要求以及零件的的形状特点就形成了与之相对应的毛坯成形的工艺要求，所以毛坯的成形工艺是与要加工的零件的使用相关，零件的使用要求具体会体现在他对形状、尺寸、加工精度、表面粗糙度等一些外部质量，还有他对化学成分、力性能、物理性能等等一些内部质量的要求。

在考虑不同零件的使用要求的同时，还有必要考虑零件的工艺特性，其工艺特性有铸造性能、锻造性能和焊接性能等。

零件的工艺特性可以确定采用何种毛坯成形方法。

在选择毛坯成形的方法的时候还需要考虑到后续机加工是否有可加性，例如：

切削加工余量较大的毛坯则不可以用普通压力铸造成形的方法，在采用普通压力铸造成形的方法话，将会暴露铸件表面下的孔洞；然而对于需要进行切削加工的毛坯尽量不采用高牌号的珠光体球墨铸铁和薄壁灰口铸铁，不然会加大切削加工的难度。

3.2选择毛坯的原则

毛坯的选择原则可以从它的工艺性、适应性和生产条件上这三方面来选择，在选择毛坯的同时要满足它的使用要求还要尽可能的降低他的生产成本，这样才会使产品能够在市场上具有较好竞争能力。

（1）工艺性原则：

工艺性在上一小节已做出解释，这里就不在重复；

（2）适应性原则：

适应性原则是根据零件的结构形状、外形尺寸和工作条件这三个因素的要求来选择适应的毛坯方案。

（3）生产条件兼顾原则：

毛坯的成形方案还要依据现场的生产条件选择，其现场的生产条件有现场毛坯在制造的实际工艺水平、设备状况和外协的经济性。

考虑现场生产条件的同时也要把生产发展的要求而采用的较先进的毛坯制造方法。

因此选择毛坯时，应分析自身企业已有的生产条件，尽量来利用这生产条件来完成毛坯制造。

若是现有的生产条件不能满足就应该改变零件材料和毛坯的成形方法，还可以通过外协加工等方法。

3.3毛坯种类的确定

毛坯的选择是制订工艺规程中的一项重要的内容，选择不同的毛坯就会有不同的加工工艺，采用不同的设备、工装，从而影响着零件加工的生产率及成本。

一般机械加工见到的毛坯有以下几种分别是：

铸件、型材、锻件和组合体。

（1）锻件：

锻件是把金属熔融成液体，把这个液体金属往已经做好的铸型空腔内进行浇注，使之充满型腔，待它冷却这样就形成了铸件。

其生产方法有：

砂型铸造的铸件、金属型铸造的铸件、离心铸造的铸件和压力铸造的铸件。

（2）锻件：

锻件的在制造上跟铸件决然不同，它的制作是在它本身处在固态的情况下用外力进行锤击跟锻打来得到要求的尺寸和形状。

零件经过锻打，金属内部结构组织排列紧密，可提高零件的综合力学性能。

按照锻造是否采用模具，可分为自由锻与模锻。

（3）型材：

型材是比较简单的一种毛坯，它是由钢铁厂生产出的成形材料，可直接作为零件的毛坯来使用。

型材的分法有两种：

a.通过型材截面形状可分为：

圆钢、六角钢、方钢、异型钢管型材。

b.通过型材轧制方法，可分为两种冷拉和热轧型材。

热轧型材的尺寸会比较大，精度比