齒輪油泵機械加工工藝及工藝裝備設計與數控仿真畢業設計說明書(完整版)

　　

【正文】 pa =Z= 2） 決定每齒進給量 fz 參考《機械加工工藝設計實用手冊》第 1341 頁，查得 fz=— ，但因此時為粗銑端面，故取 fz= 3）決定初選切削速度 ? 、實際切削速度 ? c 和實際主軸轉速 wn 初選切削速度 ? ：查閱資料可知切削速度 ? 的取值范圍為 60~110m/min，因此時為粗銑端面故取較小的切削速度，其值可取 70m/min，即 機床的主軸轉速 現在采用 X51 立式銑床，根據機床使用說明書，可取其實際主軸轉速為：wn =100r/min 故實際切削速度為： 當 wn =100r/min 時，工作臺的每分鐘進給量 應為： 根據機床使用說明書，可取其實際工作臺的每分鐘進給量為： 每齒的實際進給量： （ 3）計算基本工時 上式中 1l 、 2l 為刀具到加工工件的安全距離 , 由《切削手冊》表 查出。5錐銷通孔 E為精基準，采用一面兩銷進行定位，鉆 精鉸大端面上的 2 248。48 P為精基準，采用一面兩銷進行定位，粗銑 精銑面 F P為精基準，采用一面兩銷進行定位，鉆 248。12的通孔 P為精基準，采用一面兩銷進行定位，鉆 精鉸小端面上的 2 248。 在方案一中，首先在小端面上鉆出來 4 248。12通孔定位 —— 精銑面 A；此時采用一面兩銷定位，即用平面 P與兩對角 216。12通孔定位 F面上鉆 216。12通孔除有凸臺處其他三個通孔刮平 216。20； A面上鉆 2M10 的螺紋底孔，深 22；此時采用一面兩銷定位，即用平面 P與兩對角 216。12通孔定位 —— 精銑面 F；此時采用一面兩銷定位，即用平面 P與兩對角 216。12通孔除有凸臺處其他三個通孔刮平 216。12的孔，其粗糙度值為 ，查《機械加工工 藝設計實用手冊》第 404~407頁可知，此孔可以直接鉆出。 安徽理工大學畢業設計 8 （ 4）左端面 A的加工 面 A的加工，其粗糙度值為 ，查《機械加工工藝設計實用手冊》第 404~407頁可知，此面的加工過程為粗銑 精銑。5錐銷孔其粗糙度值為 ，查《機械加工工藝設計實用手冊》第 404~407頁可知，這兩個錐銷孔的加工過程為鉆孔 絞孔。12的通孔因其粗糙度值為 ，查《機械加工工藝設計實用手冊》第 404~407頁可知，這四個孔可以直接鉆出。 選取公差等級 CT 滑油泵體采用金屬模機器造型，鑄件材料為 HT150，根據《機械加工工藝設計實用手冊》第 498頁，可知毛坯鑄件的公差等級 CT為 6~9級，此處取 7級。加工時采用三面定位，即用面 A、 C、 P進行定位。 根據題目知： 零件材料為灰鑄鐵 HT150，具有良好的可鑄性，抗壓性能好，并具有一定的吸振性，在一般情況下，生產批量較大時，采用鑄件就比較經濟。左端面上的 248。12 處锪平 248。齒輪油泵在運轉時 主動齒輪帶動被動齒輪旋轉，當齒輪從嚙合到脫開時在吸入側就形成局部真空，液體被吸入 ， 被吸入的液體充滿齒輪的各個齒谷而帶到排出側，齒輪進入嚙合時液體被擠出，形成高壓液體并經泵排出口排出泵外 。之后畫出夾具的裝配圖及其零件圖并進行三維建模和裝配，另因為此零件為數控加工故需要對其編寫一套數控加工程序。通過設計能獲得綜合運用過去所學過的全部課程進行機械制造工藝及結構設計的基本能力，為以后走上工作崗位進行一次綜合性的訓練和準備。 關鍵詞：滑油泵體，加工中心，專用夾具，工藝編程，一面兩銷 GEAR PUMP MECHANICAL PROCESS EQUIPMENT DESIGN 安徽理工大學畢業設計 III AND CNC SIMULATION ABSTRACT Parts of the process establishment is reasonable, directly related to the parts of the process can meet the quality requirements。 齒輪泵泵體采用灰鑄鐵 HT200，其內腔容易受到磨損，為延長齒輪油泵的使用時間，所以要經常對其內腔進行修復?？梢娺@兩者在機械制造行業中是至關重要的環節。 在設計加工中心的專用夾具時，以加工過的滑油泵體底面為 基準，采用一面兩銷定位，即以泵體底面、定位銷和削邊銷進行定位。 （ 2）能提高勞動生產率 使用夾具裝夾工件方便、快速，工件不需要劃線找正，可顯著地減 少輔助工時，提高勞動生產率；工件在夾具中裝夾后提高了工件的剛性，因此可加大切削用量，提高勞動生產率；可使用多件、多工位裝夾工件的夾具，并可采用高效夾緊機構，進一步提高勞動生產率。 3）培養熟悉并運用有關手冊、規范、圖表等技術資料的能力。目前，國內外學者針對以上 2 個問題所進行的 研究是： (1)對齒輪泵的徑向間隙進行補償； (2)減小齒輪泵的徑向液壓力，如優化齒輪參數、縮小排液口尺寸等； (3)提高軸承承載能力，如采用復 合材料滑動軸承代替滾針軸承等。大端面上的四個錐銷孔及其本身的加工均要以小端面為定位基準進行加工。22 和 248。 依設計題目知：該零件的產量 N=30000臺 /年， n=1件 /臺，結合生產實際，備品率 ?和廢品率 ? 分別取 10%和 1%；從而有 )1( ?? ???? nNN 零 3 0 0 0 0 1(1 1 0 % 1 % )? ? ? ?=33300件 /年 該零件是齒輪油泵上的滑油泵體，根椐參考文獻 [2]第 7頁表 21可知其屬于輕型零件，生產類型為大批量生產。 粗基準的選擇 對于零件粗加工而言，盡可能選擇不加工表面為粗基準。生產類型為大批量生產，采用金屬模機器造型。根據《機械加工工藝設計實用手冊》第 517頁，根據各個加工面的尺寸大小及加工余量等級為 F級，可分別查出各個加工面的 機械加工余量（ RMA）值，其值大小如表 31所示。 （ 3）小端面 E上的空的加工 面 E上的 4 248。22和 248。20的孔因其粗糙度值為 ，查《機械加工工藝設計實用手冊》第 404~407頁可知，此孔可以直接鉆出。12 通孔；此時選擇 P面為精基準，采用三面定位（ A面 .C面 .P面），即 A面用兩個支撐釘 .C面用一個支撐釘 —— 精鉸小端面 E上的 2216。12通孔定位 216。12通孔定位 2216。12 通孔；此時選擇 小 面 E為精基準，采用三面定位（ A面 .C面 .E面），即 A面 用兩個支撐釘 .C面用一個支撐釘 —— 精鉸小端面 E上的 2216。52和 216。12 通孔；此時采用一面兩銷定位，即用平面 P與兩對角 216。12通孔定位 ，終檢入庫 工藝方案的比較與分析： 一個零件的機械加工工藝過程，往往可以擬定出幾個不同的方案，這些方案可能都能滿足該零件的技術要求，但它們的經濟性、效率和加工速度是不同的，因此要進行經濟性比較分析，選擇一個在給定的生產條件下最為經濟的方案。在方案中，是先加工面 A后加工面 F,此時可以保證面 A的安徽理工大學畢業設計 11 尺寸但當加工面 F時則不能保證尺寸 12 mm，其尺寸會受到面 A的影響，所以應先加工面 F再加工面 A，這樣才可以保證兩個面的尺寸。48， 248。10 P為精基準，采用一面兩銷進行定位，攻螺紋 2 M10 P為精基準，采用一面兩銷進行定位，在面 F的背面 2 248。主偏角 kr=45186。過渡 刃偏角 krε =30 186。 λ s= 20186。 （ 2）計算切削用量 1） 決定銑削深度 pa 由于加工余量不大，故可一次走刀內切完，則 pa =Z= 2） 決定每轉進給量 fr 參考《機械加工工藝設計實用手冊》第 1341 頁，查得 fr=~，但因此時為精銑端面，故取 fr= 3）決定初選切削速度 ? 、實際切削速度 ? c 和實際主軸轉速 wn 初選切削速度 ? ：查閱資料可知切削 速度 ? 的取值范圍為 60~110m/min，因此時為精銑端面故取較大的切削速度，其值可取 100m/min 機床的主軸轉速 現在采用 X51 立式銑床，根據機床使用說明書，可取其實際主軸轉速為： wn =255r/min 故實際切削速度為： 當 wn =255r/min 時，工作臺的每分鐘進給量 應為： 根據機床使 用說明書，可取其實際工作臺的每分鐘進給量為： 每轉的實際進給量： （ 3）計算基本工時 1 0 0 0 1 0 0 0 1 0 0 2 6 5 . 3 / m in120s vnrd?? ?? ? ??1 2 0 2 5 5 / m in 9 6 . 1 / m in1 0 0 0 1 0 0 0wc dnv m m? ? ??? ? ?0 . 4 2 5 5 / m in 1 0 2 / m inm r wf f n m m m m? ? ? ?1 100 / 0 . 3 9 /255mwfr nf m m r m m r? ? ? ?12 8 9 4 3 m i n 1 . 0 m i n9 6 . 1cl l lt v?? ??? ? ?mf1 10 0 / m inmf m m?安徽理工大學畢業設計 16 上式中 1l 、 2l 為刀具到加工工件的安全距離 , 由《切削手冊》表 查出。 因 此切削用量采用如下： pa =6mm， ? c=， wn =630r/min, fr=， t= 工序 7：以大端面 P為精基準，采用一面兩銷進行定位，鉆 精鉸小端面上的 2 248。5時： （ 1）加工條件： 加工材料： HT150 金屬模機器造型 硬度 150HBS 加工要求： 精鉸小端面上的 2 248。 上式中 1l 、 2l 為刀具到加工工件的安全距離 , 由《切削手冊》表 查出。22和 248。52，表面粗糙度值為 機床 :加工中心機 刀具：莫氏錐柄立銑刀，高速鋼， d=20mm,L=123mm， l=38mm，莫氏錐柄號為 3，刀具齒數為 4 （ 2）計算切削用量 1）確定每齒的進給量 zf 和切削速度 cv 參考《機械加工工藝設計實用手冊》第 1341 頁，查得 zf =~，取其中間值，故取 zf =；切削速度 cv 的范圍為 21~36m/min，因在此為粗銑故取cv =25m/min 2）確定實際主軸轉速 根據機床使用說明書可知，加工中心機為無級變速，故實際 主軸速度 wn =398r/min 3）確定切向速度 v? （ 3）切削工時。 因此切削用量采用 如下： pa =， ? c=25m/min ， v? =， wn =398r/min, zf =， t? =2t= 1 0 0 0 1 0 0 0 3 5 / m in 5 5 7 / m in20s vn r rd?? ?? ? ??0. 03 4 55 7 / m in 66 .8 4 / m inzv f zn m m m m? ? ? ? ? ?1 8 1 . 3 1 m in 2 . 7 1 3 m in6 6 . 8 4st v? ? ??安徽理工大學畢業設計 22 工序 11：以大端面 P為精基準，采用一面兩銷進行定位，粗銑 精銑面 F F，保證尺寸 ? mm （ 1）加工條件： 加工材料： HT150 金屬模機器造型 硬度 150HBS 加工要求：粗銑右端面 F， 保證尺寸 ? mm， 表面粗糙度值為 ，留有余量 1mm 機床：加工中心機 刀具：鑲齒套式面銑刀，硬質合金鋼， D L d=50mm 36mm 22mm,齒數 Z=8,后角 α 。主偏角 kr=45186。 （ 2）計算切削用量 1）確定每轉的進給量 f和切削速度 v 參考《機械加工工藝設計實用手冊》第 1341 頁，查得 fr=~，取1 0 0 0 1 0 0 0 1 0 0 / m in 6 3 7 / m in50s vn r rd?? ?? ? ??0. 8 6。 λ s= 20186。主偏角 kr=45186。 因在此道工序中，需兩次走刀完成加工，故最終時間應為 2t。48 1. 粗銑中間孔 248。12通孔處锪平 248。5，表面粗糙度值為 機床 :加工中心機 刀具：鉸刀，高速鋼， d=5mm, 1d =， L=80mm， l=16mm （ 2）計算切削用量 1）確定每轉的進給量 f和切削速度 ? c 參考《機械加工工藝設計實用手冊》第 1341 頁，查得 fr=~，取其中間值，故取 fr=；切削速度范圍為 4~8m/min，取切削速度 ? c=5m/min 2）確定實際主軸轉速 根據機床使用說明書可知，加工中心機為無級變速，故實際主軸速度 wn =318r/min （ 3）確定切削工時 上式中 1l 、