毕业设计（论文）-齿轮油泵零件右端盖设计.doc

齿轮油泵零件右端盖的设计第一部分 摘要此设计当中包含了机械设计，机械制图，数控加工工艺和数控编程夹具设计等基本知识。在此我以齿轮油泵零件的右端盖为研究对象，通过深入的构思和多次的查阅资料，设计出合理的工艺装备及编制出合理的加工工艺和程序。学会用理性思维发现问题，处理问题，并解决问题。以达到最终实际目的，使自己的理论知识与实际知识更好的融合在一起。1、 齿轮油泵右端盖的功用和结构特点 齿轮油泵右端盖是齿轮油泵的基础零件之一，用手将一些轴套和齿轮等零件组装在一起，使其保持正确的相互位置，并按照一定的传动关系协调的运动。组装后的齿轮油泵，用端盖的基准平面安装在机器上。因此，齿轮右端盖的加工质量对箱体部件装配后的精度有着决定性的影响。且其属于剖分式箱体，结构特点为：结构形状稍微复杂，内部呈空腔，箱壁较厚且不均匀，其上有许多精度要求很高的轴承孔和装配用的基准平面。此外，还有一些精度要求不高的紧固孔和次要平面。因此，齿轮油泵右端盖要加工部位较多，加工难度也较大。2、 齿轮油泵右端盖的材料和毛坯齿轮油泵右端盖采用灰铸铁ht200，它是有容易变形，吸振性好，耐磨性及切削性好等特点。当生产批量不大时齿轮油泵右端盖毛坯采用木模手工造型，制作简单但毛坯精度较低，余量也较大，大批、大量生产时则采用金属模机器造型。毛坯精度高，余量可适当减少。在单件生产时，有时采用焊接件作毛坯，以缩减短生产周期。关键词数控编程、加工工艺、铣削加工、齿轮油泵右端盖、装夹方案abstractthis design which includes mechanical design, mechanical drawing, digital processing technology and design of numerical control programming, such as basic knowledge of the fixture. i gear pumps in order to cover parts of the right to study, through in-depth access to a number of ideas and information, design and reasonable process and the preparation of equipment at a reasonable level of processing technology and procedures. institute found that the problem with rational thinking to deal with the problem and solve the problem. in order to achieve the ultimate objective of practical, so that their theoretical knowledge with practical knowledge and better together. cover the right gear pump function and structure of the characteristics of the gear pump cover is the right gear pumps on the basis of one of the parts, some with their hands and sleeve assembly of parts such as gears together to keep each other in the right position, and in accordance with the transmission of a certain relationship between the co-ordination of movement. after the assembly of gear pumps, cover with the base machine installed in the plane. as a result, the right gear on the cover of the processing quality of the cabinet after the assembly of precision components have a decisive impact. and his cabinet belong to split, structural characteristics: the structure of the shape of a little complex, was an internal cavity, thick-walled box and uneven, and its many high precision bearings used in the assembly hole and the base plane. in addition, there are a number of less demanding precision fastening holes and secondary plane. as a result, gear pumps right to cover large parts of the processing, processing more difficult. gear pumps cover the right materials and rough gear pumps use the right cover gray cast iron ht200, it is easy to deformation, vibration absorber of good wear resistance and good cutting and so on. when the production volume is not right when the oil pump gear cover rough shape by hand using wooden mold, but the simple production of rough lower accuracy, is also a greater margin, a large number, when mass-produced metal mold machine model. blank and high precision, to reduce the margin may be appropriate. in the production of one-piece, sometimes used for welding pieces of rough, so as to reduce the short production cyclekey wordsnc programming， processing，milling， gear pumps right end caps，clamping program第二部分 右端盖的工艺分析如图1-1所示泵盖类零件，材料为ht200，毛胚尺寸长x宽x高为83mm x56mm x32mm,小批量生产，试分析其数控铣床加工工艺过程。图的线条不行，粗细分开2-1 零件图工艺分析该零件主要由平面，外轮廓以及孔系组成，其中1600.018 的两个孔的表面粗糙度要求较高，为ra 1.6m ,而25h7的表面粗糙度要求更高为ra 0.8m ,该零件材料为铸铁，切削加工性能较好。根据上述分析2160+0.018 mm的孔、25h7mm的孔和67/沉孔6深6mm孔的粗、精加工应分开进行，以保证表面粗糙度要求。增加毛坯的选择2-2 选择加工方案1) 上、下表面的粗糙度要求为ra 3.2m ，可选择粗车精车方案。2) 孔加工方案的选择：孔加工前，为便于钻头引证，先用中心钻加工中心孔，然后再钻孔。内孔表面工方案，很大程度上取决于内孔本身的尺寸精度和粗糙度。对于精度较高、粗糙度ra 值较小的表面，一般不能加工到规定的尺寸，而要划分加工阶段逐步进行加工。该零件孔系加工方案选择如下：a) 160+0.018 孔表面粗糙度为ra 1.6m ，选择“钻粗镗半精镗精镗”方案。b) 25h7的两个孔的表面粗糙度为ra 0.8m ，选择“钻粗铰精铰”方案。c) 200+0.021 孔表面粗糙度为ra 3.2m ，选择“钻粗车精车”方案。d) 67/沉孔9深6mm孔，表面粗糙度为ra 6.3m ，选择“钻半精镗锪孔”方案。2-3 确定装夹方案该零件毛胚的外形比较规则，因此在加工上下边面和m271.5的外螺纹面及退刀槽时，在车床上用四爪卡盘夹紧；在加工孔系时采用“一定位销，一防转挡销和两可转动压板自制夹具”来定位夹紧，既以下低面、200+0.021 mm的孔和外轮廓定位。2-4 确定加工顺序及走刀路线1. 零件上下表面采用车刀加工，选择适当的切入切出长度，以提高加工精度，并减小相邻两次进给之间的接刀痕迹。2. 切槽刀选取与槽同宽的刀具，刀具宽度为3mm。3. 孔加工各工步的刀具直径根据加工余量和孔径确定。该零件加工所选刀具详见表1-2齿轮油泵右端盖零件数控加工刀具卡片。表1-2齿轮油泵右端盖零件数控加工刀具卡片产品名称或代号零件名称泵盖零件图号mill-02序号刀具编号刀具规格名称数量加工表面1t01端面(外圆)车刀1上下表面及27的外圆面2t02切槽刀1切槽宽为3mm的退刀槽3t033的中心钻1钻所有空的中心孔4t046.8钻头1钻67底孔5t0596.5锪钻1锪沉孔9深6mm6t064.8钻头1钻25h7底孔7t075铰刀1铰25h7底孔8t0811钻头1钻160+0.018 的盲孔9t09内孔镗刀1粗镗、半精镗、精镗160+0.018的盲孔编制韦晓敏审核xxx批准xxx年 月 日共1 页第1 页2-5 切削用量选择该零件切削性能较好，车削平面及外圆时留0.5mm精车余量；孔加工精镗余量留0.2mm；铰余量留0.1mm。选择主轴转速与进给速度时，先查看切削用量手册，确定切削速度与每齿进给量，然后计算进给速度与主轴转速（公式v=dn/1000 ,计算过程从略）。2-6 拟定数控铣削加工工艺过程卡片 为更好地指导编程和加工操作，把该零件的加工顺序、所用刀具和切削用量等参数编入表1-3所示的泵盖零件数控加工工艺过程卡片。表1-3所示的泵盖零件数控加工工艺过程卡片机械加工工艺过程卡片产品型号零部件图号mill-02共 页产品名称齿轮油泵右端盖零件名称泵盖第 页材料牌号ht200毛坯种类铸件毛坯外形尺寸835632每毛坯件数1每台件数1备注工序号工序名称工序内容车间工段设备工艺装备工时准终单件1铸2清理清除浇冒口、型砂、分边、毛刺等3热处理时效4油漆非加工表面涂底漆四爪5车粗车两端面，均留余量0.3mm普通车床四爪6车精车两端面，到尺寸且达到ra 3.2m普通车床四爪7车粗车主轴孔，均留余量1mm普通车床：四爪8车精车主轴孔到尺寸，160+0.018 ra 1.6m， 200+0.021 ra 3.2m。 普通车床夹具9钻钻所有空的中心孔数控中心夹具10钻钻67孔至6.8，留半精镗余量是0.2数控中心夹具11镗半精镗67h7孔至尺寸ra 6.3m数控中心夹具12钻钻25h7孔4.8数控中心夹具13铰粗铰25h7孔 留余量0.2数控中心夹具14铰精铰25h7孔至尺寸ra0.8um数控中心夹具15钻钻16的盲孔至11数控中心夹具16镗粗镗16的盲孔刀14数控中心夹具17镗半精镗16的盲孔刀15.6数控中心夹具18镗精镗16的盲孔至尺寸ra1.6um数控中心夹具19锪颠倒以大端面定位锪69深6mm数控中心平口虎钳20车车m271.5的螺纹普通车床四爪21清洗22检验编制（日期）审核（日期）会签（日期）标记处数更改文件号签字日期标记处数更改文件号签字日期工序卡片只能填一个工序，红字删去表1-4机械加工工序卡片机械加工工序卡片产品型号零（部）件图号mill-02共 页产品名称齿轮油泵右端盖零（部）件名称泵盖第 页图？画出半成品的图，标出本工序完成后，零件的尺寸状态车间工序号工序名称材料牌号数控中心孔系加工ht200毛坯种类毛坯外形尺寸每坯件数每台件数铸件8356321设备名称设备型号设备编号同时加工件数夹具编号夹具名称冷却液一个定位销、一个防转挡销和两个压板组成的自制夹具删去专用夹具乳化液工序工时准终单件平口虎钳工步号工步内容工艺装备主轴转速r/min切削速度m/min走刀量mm/r吃刀深度mm走刀次数工时定额机动辅助1钻所有空的中心孔夹具1000自动2钻67孔至6.8，夹具70070自动3半精镗67h7孔夹具15030自动4钻25h7孔4.8夹具800600.2自动5粗铰25h7孔夹具70070自动6精铰25h7孔至尺寸夹具15030自动7钻16的盲孔至11夹具100400.1自动8粗镗16的盲孔刀14夹具70070自动9半精镗16的盲孔刀15.6夹具500801.5自动10精镗16的盲孔至尺寸ra1.6um夹具700700.8自动11锪69深6mm平口虎钳800600.2自动编制（日期）审核（日期）会签（日期）标记处数更改文件号签字日期标记处数更改文件号签字日期下部分内容写在工艺分析里边 2-7 工艺路线的安排中应注意三个问题1) 工件的时效处理对于盖类零件，用铸造所得时，因其部件各部位厚度不均匀，铸造内应力较大，为消除内应力消除变形、则必须安排人工时效处理。对于本泵盖，因其精度要求一般，则可利用粗、精加工工序间的自然停放和运输时间，得到自然时效的效果。但自然失效的时间越长越好，否则会影像泵盖精度的稳定性。对于特别精密的泵盖，在粗加工和精加工工序间还应安排一次人工时效，以消除铸造内应力，提高精度稳定性。2) 加工工艺的顺序应先面后孔作为泵盖上的主要两类加工表面平面和孔，从定位稳定可靠角度分析，平面比孔要优越得多，同时还可以是孔的加工余量均匀。从加工难度上分析，平面比孔好加工。从有利加工进行分析，平面加工后，在加工分布在平面上的孔，由于铸件表面的凹凸不平和夹砂等缺陷已被切除，大大有利于孔加工的进行。3）加工阶段粗、精分开泵盖为铸铁件，加工余量留的较多，在粗加工中切削余量较大，夹紧力、切削力较大，且削热较多，因此对加工精度影响也较大。再加上粗加工是切削毛胚表面金属，工件内应力重新分布，也会引起工件变形。为此，粗、精加工分为两个加工阶段，有利于把粗加工后，由于各种原因引起的工件变形充分暴露出来，在精加工阶段的以消除。另外，清洗一步也十分重要。清洗工作对保证机器装配质量延长机器使用寿命均有重要意义，尤其是对那些精密配合件、密封件更为重要。清洗的目的是除去零件表面上的油污及杂质。常用的清洗液有煤油、汽油、碱液及化学清洗液等。清洗时可采用擦洗、浸洗、喷洗超声波清洗等方法。第三部 孔系的数控铣床加工程序在数控铣床加工图1-1所示零件，要求列出主要操作步骤机加工程序（fanuc 0i）。工件坐标系原点选在盲孔所在工件上表面处。其操作步骤及其程序如下。3-1钻中心孔，加工程序见表1-5表1-5o1000;n100 g21;n101 g17 g40 g49 g90;n102 t03 m03 s1000;n103 g00 g54 x0 y0 z50.0;n104 g99 g81 z-1.5 r3 f30;n105 x-22.0 y0;n106 x-15.559 y15.559n107 x0 y22.0;n108 x27.0 y22.0;n109 x49.0 y0;n110 x42.559 y-15.559;n111 x27.0 y-22;n112 x0 y-22;n113 g80 g28 g49 z0;n114 g91 g28 x0 y0 ;n115 m05;n116 m30;3-2钻6x7孔，加工程序见表1-6表1-6o2000;n100 g21;n101 g00 g17 g40 g49 g80 g90;n102 t04 m03 s700;n103 g00 g54 x-22.0 y0;n104 g43 h4 z20.0;n105 g99 g81 z-12.0 r3 k6 f700;n106 g91 x22.0 y22.0;n107 x49.0 y22.0;n108 x71.0 y0;n109 x49 y-22.0;n110 x22.0 y-22.0;n111 g80 g91 g28 z0;n112 g28 x0 y0;n113 m05;n114 m30;3-3半精镗6x7h7孔，加工程序见表1-7表1-7o2001;n100 g21;n101 g00 g17 g40 g49 g80 g90;n102 t09 m06;n103 g00 g54 x-22.0 y0 s800 m03;n104 g43 h9 z50.0;n105 g99 g81 z-9.0 r5 f60;n106 g91 x22.0 y22.0;n107 x49.0 y22.0;n108 x71.0 y0;n109 x49.0 y-22.0;n110 x22.0 y-22.0;n111 g80 g91 g28 z0 ;n112 g28 x0 y0;n113 m05;n114 m30;3-4钻2x5h7的孔，加工程序见表1-8表1-8o3000;n100 g21;n101 g00 g17 g40 g49 g80 g90;n102 to6 m06;n103 g00 g90 g54 x-15.559 y15.559 s700 m03;n104 g43 h6 z30.0;n105 g99 g81 z-12.0 r3 f70;n106 g91 x42.559 y-15.559;n107 g80 g91 g28 z0;n108 g28 x0 y0;n109 m05;n110 m30;3-5粗铰2x5h7的孔，加工程序见表1-9表1-9o3001;n100 g21;n101 g00 g17 g40 g49 g80 g90;n102 t07 m06;n103 g00 g90 g54 x-15.559 y15.559 s150 m03;n104 g43 h7 z30.0;n105 g99 g85 z-10.0 r3.0 f30;n106 g91 x42.559 y-15.559;n107 g80 g91 g28 z0;n108 g28 x0 y0;n109 m05;n110 m30;3-6精铰2x5h7的孔，加工程序见表1-10表1-10o3002;n100 g21;n101 g00 g17 g40 g49 g80 g90;n102 t02 m07;n103 g00 g90 g54 x-15.559 y15.559 s100 m03;n104 g43 h7 z30.0;n105 g99 g83 z-12.0 r3.0 f40;n106 g91 x42.559 y-15.559;n107 g80 g91 g28 z0;n108 g28 x0 y0;n109 m05;n110 m303-7钻16的盲孔，加工程序见表1-11表1-11o4000;n100 g21;n101 g00 g17 g40 g49 g80 g90;n102 t08 m06;n103 g00 g90 g54 x0 y0 s700 m03;n104 g43 h8 z30.0;n105 g99 g81 z-16.0 r3.0 f70;n106 g80 g91 g28 z0;n107 g28 x0 y0;n108 m05;n109 m30;3-8粗镗16的盲孔，加工程序见表1-12表1-12o4001;n100 g21;n101 g00 g17 g40 g49 g80 g90;n102 t09 m06;n103 g00 g90 g54 x0 y0 s500 m03;n104 g43 h9 z30.0;n105 g99 g81 z-11.0 r3.0 f80;n106 g80 g91 g28 z0;n107 g28 x0 y0;n108 m05;n109 m30;3-9半精镗16的盲孔，加工程序见下表1-13表1-13o4002;n100 g21;n101 g00 g17 g40 g49 g80 g90;n102 t09 m06;n103 g00 g90 g54 x0 y0 s700 m03;n104 g43 h9 z30.0;n105 g99 g81 z-11.0 r3.0 f70;n106 g80 g91 g28 z0;n107g28 x0 y0;n108 m05;n109 m30;3-10精镗16的孔，加工程序见表1-14表1-14o4003;n100 g21;n101 00 g17 g40 g49 g80 g90;n102 t09 m06;n103 g00 g90 g54 x0y0 s800 m03;n104 g43 h9 z30.0;n105 g99 g76 z-11.0 r3.0 q0.2 f60;n106 g80 g91 g28 z0;n107 g28 x0 y0;n108 m05;n109 m30;3-11锪沉孔9深6mm的孔加工程序见表1-15改用夹具平口虎钳，将工件的大平面贴紧工作台。，加（选原坐标点为工件坐标点，z轴向上）。表1-15o5000;n100 g21;n101