齿轮泵壳体加工工艺分析

!# 齿轮泵壳体加工工艺分析周振宝（南京农业大学工学院，江苏 南京 $%&$）!#$%& ()*+&,& #( -%)%. !/01 2#.+()* +,-./0（ 12+003 04 5-6789:；， -? ?:27397:/3 *-A,:89；， -? $%&$， B(）齿轮泵是发动机中的润滑油泵，目前大都由中小企业生产。经调查，这些企业因生产条件原因，泵的质量难以达到理想的要求。主要有两个方面的问题：一是压力偏低；二是其轴转动不灵活。本文将分析产生质量问题的原因并根据中小企业的特点提出经济型的工艺方案。! 壳体的工艺性分析图 $ 所示为齿轮泵壳体的零件简图。从图中看出，其 加 工 精 度 要 求 高 的 是 C !$D EFG HH 和!$ID J$ HH 的孔径、孔深，其尺寸精度为 G 级；两孔的中心距由位置度控制，要求高，加工难度大；还有同轴度、垂直度公差要求。经试验得知：产生泵压力偏低的主要因素是孔径、孔深的误差，使泵轴转动不灵活的主要因素是同轴度、垂直度、位置度等误差。因此，对它们的加工是泵体加工的关键工序，工艺中需采取特别措施。其它的表面用一般加工方法就能达到要求。 壳体加工的工艺方案分析为提高壳体关键工序的加工精度，有的企业购买数控机床和加工中心。目前生产齿轮泵的企业大都是中小企业，其规模不大，现代化程度不高。购买这些机床对于他们相当于投入了巨资；同时齿轮泵是小规格产品，其利润空间很小。其结果是虽然质量得到了保证，但经济效益差，甚至亏本。对于这类企业比较合适的工艺方案是选用企业中精度较高的镗床（或车床）作为关键工序的加工机床，采用专用的夹具、刀具、量具来保证加工精度。很显然，这种方案投资很小，经济效益好，属经济型工艺方案。经实践证实，这种方案能稳定可靠地保证关键工序的加工精度。该方案的过程为：用普通铣床分别铣两平面#钻 I C! HH 通孔（其中两孔钻、铰，作定位用）、钻 C !$D EFG 底孔#铣其它面#钻其它孔及攻丝#粗、精镗 !$JD I$ HH 孔（留%D & HH 余量）#磨 面#以 面和 C ! HH 孔（夹具上一面两销）定位，分别镗 C!$D EFG HH 孔、镗刮!$JD I$ HH 及其端面（采用直线分度夹具、专用刀具、专用量具）。# 关键工序工艺装备简介#K ! 刀具设计对 !$D EFG HH 和 !$JD I$ HH 孔，因同轴度要求为 %D %E HH，采用分开镗削，可达到精度要求。镗削!$D EFG HH 采用一般镗刀。这里介绍镗刮 !$JD I$HH 孔刀具。如图 所示。将硬质合金刀片楔紧在刀体槽内（或焊接），经工具磨床精密磨削到所需尺寸。左端锥柄装于镗床（或车床）主轴锥孔中并用拉杆拉万方数据 !# 紧，右端与已镗好的 !$%& () * 孔配合支承，以保证同轴度。镗削深度用专用量具测量或用死挡铁控制。!+ 夹具图 所示为夹具简图。壳体以两孔和夹具上 !面定位，用螺栓压板夹紧。夹具体 装在底座 $ 上，通过尺寸 的导轨导向配合，其配合间隙小于 ,& ,$ *，并用螺母 $, 压紧。因孔距精度很高，为提高直线分度精度，不采用对定销（因对定销的定位孔距有误差），采用量块 - 分度。夹具工作过程为：在夹具体和底座的 #、 $ 面间塞入尺寸为 ,& ., * 的专用量块，保持紧密接触，锁紧螺母 $,。夹具装在镗床工作台上，调整好第一个孔中心与主轴中心重合，镗削第一个!$%& () * 孔，换刀镗 %$/& .$ * 孔，退刀。松开螺母 $,，抽去专用量块，移动夹具体，使 #、 $ 面紧密接触，再锁紧螺母 $,，镗第二个 !$%& () * 和 %$/& .$* 孔，完成关键工序加工。经实践证实，这种方法壳体的加工误差很小，完全达到设计要求，泵的质量得到可靠保证。# 结语数控机床以其加工精度高、柔性好等优点在我国制造行业应用越来越广。但它的投资大、维修困难、功能利用低（特别是加工中心，有的刀库有 $, 多把刀具，但大多企业在一台加工中心上加工一个零件，刀具数量不超过 %, 把）。对中小型企业，单方面追求数控化，不一定是提高经济效益的有效途径。只有根据企业的实际状况和产品的特点，特别像齿轮泵这样的小规格产品，合理制定工艺方案，采用通用机床、专用工艺装备和少量专用机床相结合的方案是取得较好经济效益的可靠途径。（编辑 吕伯诚） # （收稿日期： %, $,. $） # #文章编号： -%如果您想发表对本文的看法，请将文章编号填入读者意见调查表中的相应位置!。书讯 第一届全国数控技能大赛决赛试题解析与点评本书公开了第一届全国数控技能大赛（ 0100%,.）决赛阶段的全部试题，汇总了试题的参考或标准答案、评分标准、专家分析点评，还附有竞赛出题及评奖的指导性文件。和本书配套的多媒体光盘内有大赛背景资料和软件应用试题的数据文件等。本书属于原创性的数控技术应用图书，对数控专业师生和从业人员提高数控技术应用能力具有教学指导作用，同时也是大赛组委会指定的全国数控技能大赛赛前培训指导用书。此书