液压泵泵体数控加工工艺工装毕业设计.docx

液压泵泵体数控加工工艺工装毕业设计.docx

《液压泵泵体数控加工工艺工装毕业设计.docx》由会员分享，可在线阅读，更多相关《液压泵泵体数控加工工艺工装毕业设计.docx（6页珍藏版）》请在冰豆网上搜索。

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

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，精度比较低，用作于一般零件的毛坯。

冷拉型材尺寸较小，精度高，但价格昂贵，用于批量较大的中小型零件毛坯。

（4）组合件：

组合件是因制造需求，把锻件、铸件和型材或者是经过一些机械加工的半成品通过组合来形成毛坯来使用。

采用组合件作为毛坯时，其生产周期比铸件短，适用与形状复杂、批量较小的零件毛坯。

在毛坯种类的确定需要从零件的的使用要求、降低生产成本要求和符合生产条件来确定。

根据给出泵体零件图可得出该零件材料是HT200，其结构简单，生产上为大批量生产。

要得到良好的力学性能和零件在工作上可靠，需要采用金属型铸造成型，从而提高生产效率。

第4章制定加工工艺

4.1选定定位基准

当一个工件进行加工时，用来确定工件对机床及刀具所在的相对位置的表面称为定位基准。

最初工件的加工工序中所用定位基准，是毛坯在没有加工的表面，称为粗基准。

在粗基准后各工序加工中所用到定位基准，称为精基准。

1、粗基准选择原则

（1）选择的粗基准要方便定位、装夹和加工，还要使夹具的结构简单；

（2）在保证工件的加工面与不加工面的位置上的进度要求的前提下，就应要以不加工为粗基准进行加工；

（3）要使得某个重要面上的粗加工余量小并且均匀的话，就应该选取该表面作为粗基准；

（4）要保证毛坯的多个表面上的加工余量较为均匀的话，就要选取能使其余的毛坯面至所选的粗基准来均分其位置误差的毛坯面为粗基准；

（5）所选的平面作为粗基准应要平整，没有浇口、冒口和飞边等这些缺陷，这样才能使得定位可靠；

2、精基准选择原则

（1）选择的定位基准要方便定位、装夹和加工，还要有足够的定位精度；

（2）遵循基准统一原则。

当工件确定某一组的精基准来定位时，可以方便的加工其余的表面，可以在这些表面的加工其他工序中，来采用这同一组基准来定位加工的方法。

这样，提高生产率，避免基准转换造成的误差，还可以减少工装设计和制造；

（3）遵循基准重合原则。

在表面最后的精加工需要保证位置精度的时候，要选用设计基准来作为定位基准，这样的方法称为基准重合原则。

在使用基准统一的原则来实现定位时，却不能保证其他表面的位置精度的精加工话，就常采用基准重合原则；

（4）遵循自为基准原则。

当有部分加工表面的精加工工序要求余量要小且均匀的时候，可把被加工表面本身来作为定位基准的方法，这样的方法称为自为基准原则。

当然选用此方法的位置精度要求先行工序做保证；

根据以上的粗基准选择原则和精基准选择原则，可以判断以泵体零件的右端面为粗基准，泵体的底面为精基准。

4.2选定表面加工方法

在进行该泵体零件的加工的时候，要根据泵体表面的加工要求、泵体零件的结构特点及它的材料性质等因素来选择与之对应的加工方法。