齿轮泵箱体零件的测量与加工工艺研究
目 录
1 引言 1
2 零件的工艺分析 2
2.1 零件的作用 2
2.2 零件的测绘 2
2.3 零件的结构工艺性分析 2
3 工艺规程设计 4
3.1 毛坯的选择 4
3.2 选择定位基准 5
3.3 拟订工艺路线 7
4 组合夹具设计 19
4.1 定位的分类 19
4.2 常用的几种定位方式 20
4.3 夹紧方案与夹紧机构的选择 20
4.4 ?38内孔上下表面及镗?38内孔与R10内孔的组合夹具设计 21
4.5 4X12通孔与2x?8定位销孔孔的组合夹具设计 23
4.6 铣削进出油口端面以及钻进出油口孔与螺纹孔的组合夹具设计 23
结论 25
致谢 26
参 考 文 献 27
1 引言
新中国成立尤其是改革开放以来，我国的制造业呈现逐年递增的发展趋势。因此，国民经济发展的重要行业就是制造业，同时，制造业也是一个国家或地区发展的有力支柱。从某种意义来说，机械制造水平的高与低，已经成为评价一个国家的国民经济综合能力的强弱和科学技术水平的高低的标准。伴随着时代不断的进步，出现了许多新的材料，伴随而来的是新的工艺以及更加先进的技术。高效、经济、高质量、自动化是机械制造工艺前进的方向。新的工艺问世，可以解决材料加工困难、型面复杂的问题。数控机床的问世，提高了小批量零件和形状复杂的零件加工的生产效率以及加工精度。组合夹具是由多种能够重复使用的标准化功能元件组装而成的“积木式”夹具。由于其柔性好，在各大企业中颇受青睐。也因其可以重复使用，符合可 *好棒文|www.hbsrm.com +Q: 3_5_1_9_1_6_0_7_2
持续性发展战略。
大部分箱体零件在加工的过程中，平面上都有一系列的孔需要进行加工，它们的加工质量主要通过夹具来实现，因此，要想使得加工精度达到要求，就必须合理的设计夹具。目前，齿轮泵的需求量呈逐年递增的趋势，齿轮泵的发展正朝着高压化、高可靠性的方向前进，我国齿轮泵的加工技术也取得了前所未有的突破性的进步。然而齿轮泵箱体制造工艺设计合理与否将直接影响齿轮泵的工作效率。制定合理的齿轮泵箱体制造工艺设计是很重要的。齿轮泵箱体对两个大的内孔，也就是两个支承孔的加工精度有很高的要求，齿轮泵箱体孔加工精度的高低将会影响齿轮泵的工作效率，假如精度达不到指定要求的话将会直接导致齿轮泵油液泄漏，达不到理想的润滑效果，如果只是使用传统的加工方法，比如仅仅使用通用车床和专用装备来对零件进行加工，精度要求一高，就没有办法实现。所以可以从产品的设计、加工方法、工艺设备等方面进行改进。针对上述问题，本课题就以齿轮泵箱体零件作为对象，对齿轮泵箱体进行测量，并对其在加工中的组合夹具进行设计，同时对相关工艺进行分析和研究，从而为建立组合夹具三维CAD提供依据。
齿轮泵箱体零件的加工工艺规程以及其铣上下前后端面和相关孔系的夹具设计是结合大学所学的相关专业知识，毕业以前进行的最为重要的一个实践性教学环节。本次设计主要考察自己大学所学的相关知识是否牢固，能否在规定的时间内解决实际操作中遇到的问题，为未来从事相关技术工作打好基础。
2 零件的工艺分析
2.1 零件的作用
液压系统中使用最广泛的和最常见的一种液压泵就是齿轮泵。按结构不同，齿轮泵可以分为内啮合齿轮泵和外啮合齿轮泵。其中运用较为广泛的则是外啮合齿轮泵。齿轮泵箱体在齿轮润滑系统中的作用是支承齿轮。箱体内安装齿轮，齿轮两侧是端盖，齿轮的各个齿间槽形成了许多密封工作腔。齿轮旋转时，轮齿相互啮合或脱离时，则形成工作腔，从而将油液吸入或压出达到不断润滑油泵的作用。因此润滑系统离不开齿轮泵箱体。
2.2 零件的测绘
测量的主要量具为游标卡尺，测量所得零件的基本尺寸：长104mm，宽86mm，高60mm。圆弧半径分别为：R12，R6，R35，R19，R10。孔的直径分别为?12，?8，?14，?18以及进出油口端面8个M8的螺纹孔。
2.3 零件的结构工艺性分析
为了完整的表示出该零件的形状结构，选用三个视图进行描述，齿轮泵箱体零件的零件图如下所示：
图2-1 齿轮泵箱体零件的主视图
图2-2 齿轮泵箱体零件的俯视图
图2-3 齿轮泵箱体零件的全剖视图
根据齿轮泵箱体零件图可知：该零件是最常见的箱体零件之一，有两组对称的平面。2个?38的支承孔和一个R10内孔，4个安装螺栓的通孔，2个定位销孔，进出油口端面上还有一系列螺纹孔。因此可将其分为四组加工表面。即：
1）直径为?38内孔的上下表面；
2）进出油口端面；
3）4 ?12的通孔、2 ?8的定位销孔、2 ?38的内孔、R10的内孔；
4）?18进油口、?14出油口、进出油口端面4 M8螺纹孔。
分析零件图可知：由于箱体的制造精度对整个润滑系统有很大影响，且齿轮外圆与箱体内孔间形成一处泄漏，所以，箱体主上?38内孔有一定的 *好棒文|www.hbsrm.com +Q: 3_5_1_9_1_6_0_7_2
加工精度要求。因此要进行镗孔。此外，箱体的侧面要与端盖进行安装。因此，齿轮泵箱体装配所能达到的精度与工作精度的高低，使用性能的好坏，使用时间的长短，都由齿轮泵箱体零件的加工质量来决定。因此零件的四个端面要进行铣削加工，而4个?12的通孔与螺栓配合，不需要太高的精度，钻孔即可，2 ?8的定位销则需要通过钻铰来达到一定的精度。进出油口与液压系统相连，为防止表面精度不高，有凹坑等缺陷，在液压油的冲击下形成点蚀，因此需要进行钻、铰，螺纹孔钻孔完攻螺纹即可。通过上述分析可知，该零件的工艺性比较好。
3 工艺规程设计
3.1 毛坯的选择
3.1.1 毛坯选择的原则
满足使用要求是毛坯选择的前提，同时应考虑生产成本，使得产品在市场上具有竞争力。
3.1.2 毛坯与材料的选择
机械加工中的毛坯种类非常多，诸如锻件、挤压件、冲压件、铸件、型材以及焊接组合件等等。毛坯的选择。同时影响产品的质量与制造成本，所以合理选择毛坯很重要。
由于铸件价格便宜，应用较为广泛，对材料的适应性广，可以制作各种复杂形状的大小铸件，各种批量生产都适合。结合实际情况，本课题的毛坯选用铸件。根据齿轮泵的工作情况来看，齿轮泵箱体应该具有良好的减震性能与耐热性，此外还应具有良好的铸造性，并进行时效处理。所以，该齿轮泵箱体的材料选择铝合金。
3.1.3 确定齿轮泵箱体零件毛坯的形状与尺寸
图3-1 毛坯形状与尺寸
3.2 选择定位基准
3.2.1 粗基准的选择
工序二：安排时效处理；
工序三：粗铣?38内孔上表面；
工序四：粗铣?38内孔下表面；
工序五：以?38内孔下表面为基准，精铣上表面，粗精镗?38内孔；粗镗R10内孔；
工序十二：以?14出油口端面为基准，精铣?18进油口端面；
工序十三：钻扩铰?18进油口，钻4 M8螺纹孔；
工序十四：检查校验；
1 引言 1
2 零件的工艺分析 2
2.1 零件的作用 2
2.2 零件的测绘 2
2.3 零件的结构工艺性分析 2
3 工艺规程设计 4
3.1 毛坯的选择 4
3.2 选择定位基准 5
3.3 拟订工艺路线 7
4 组合夹具设计 19
4.1 定位的分类 19
4.2 常用的几种定位方式 20
4.3 夹紧方案与夹紧机构的选择 20
4.4 ?38内孔上下表面及镗?38内孔与R10内孔的组合夹具设计 21
4.5 4X12通孔与2x?8定位销孔孔的组合夹具设计 23
4.6 铣削进出油口端面以及钻进出油口孔与螺纹孔的组合夹具设计 23
结论 25
致谢 26
参 考 文 献 27
1 引言
新中国成立尤其是改革开放以来，我国的制造业呈现逐年递增的发展趋势。因此，国民经济发展的重要行业就是制造业，同时，制造业也是一个国家或地区发展的有力支柱。从某种意义来说，机械制造水平的高与低，已经成为评价一个国家的国民经济综合能力的强弱和科学技术水平的高低的标准。伴随着时代不断的进步，出现了许多新的材料，伴随而来的是新的工艺以及更加先进的技术。高效、经济、高质量、自动化是机械制造工艺前进的方向。新的工艺问世，可以解决材料加工困难、型面复杂的问题。数控机床的问世，提高了小批量零件和形状复杂的零件加工的生产效率以及加工精度。组合夹具是由多种能够重复使用的标准化功能元件组装而成的“积木式”夹具。由于其柔性好，在各大企业中颇受青睐。也因其可以重复使用，符合可 *好棒文|www.hbsrm.com +Q: 3_5_1_9_1_6_0_7_2
持续性发展战略。
大部分箱体零件在加工的过程中，平面上都有一系列的孔需要进行加工，它们的加工质量主要通过夹具来实现，因此，要想使得加工精度达到要求，就必须合理的设计夹具。目前，齿轮泵的需求量呈逐年递增的趋势，齿轮泵的发展正朝着高压化、高可靠性的方向前进，我国齿轮泵的加工技术也取得了前所未有的突破性的进步。然而齿轮泵箱体制造工艺设计合理与否将直接影响齿轮泵的工作效率。制定合理的齿轮泵箱体制造工艺设计是很重要的。齿轮泵箱体对两个大的内孔，也就是两个支承孔的加工精度有很高的要求，齿轮泵箱体孔加工精度的高低将会影响齿轮泵的工作效率，假如精度达不到指定要求的话将会直接导致齿轮泵油液泄漏，达不到理想的润滑效果，如果只是使用传统的加工方法，比如仅仅使用通用车床和专用装备来对零件进行加工，精度要求一高，就没有办法实现。所以可以从产品的设计、加工方法、工艺设备等方面进行改进。针对上述问题，本课题就以齿轮泵箱体零件作为对象，对齿轮泵箱体进行测量，并对其在加工中的组合夹具进行设计，同时对相关工艺进行分析和研究，从而为建立组合夹具三维CAD提供依据。
齿轮泵箱体零件的加工工艺规程以及其铣上下前后端面和相关孔系的夹具设计是结合大学所学的相关专业知识，毕业以前进行的最为重要的一个实践性教学环节。本次设计主要考察自己大学所学的相关知识是否牢固，能否在规定的时间内解决实际操作中遇到的问题，为未来从事相关技术工作打好基础。
2 零件的工艺分析
2.1 零件的作用
液压系统中使用最广泛的和最常见的一种液压泵就是齿轮泵。按结构不同，齿轮泵可以分为内啮合齿轮泵和外啮合齿轮泵。其中运用较为广泛的则是外啮合齿轮泵。齿轮泵箱体在齿轮润滑系统中的作用是支承齿轮。箱体内安装齿轮，齿轮两侧是端盖，齿轮的各个齿间槽形成了许多密封工作腔。齿轮旋转时，轮齿相互啮合或脱离时，则形成工作腔，从而将油液吸入或压出达到不断润滑油泵的作用。因此润滑系统离不开齿轮泵箱体。
2.2 零件的测绘
测量的主要量具为游标卡尺，测量所得零件的基本尺寸：长104mm，宽86mm，高60mm。圆弧半径分别为：R12，R6，R35，R19，R10。孔的直径分别为?12，?8，?14，?18以及进出油口端面8个M8的螺纹孔。
2.3 零件的结构工艺性分析
为了完整的表示出该零件的形状结构，选用三个视图进行描述，齿轮泵箱体零件的零件图如下所示：
图2-1 齿轮泵箱体零件的主视图
图2-2 齿轮泵箱体零件的俯视图
图2-3 齿轮泵箱体零件的全剖视图
根据齿轮泵箱体零件图可知：该零件是最常见的箱体零件之一，有两组对称的平面。2个?38的支承孔和一个R10内孔，4个安装螺栓的通孔，2个定位销孔，进出油口端面上还有一系列螺纹孔。因此可将其分为四组加工表面。即：
1）直径为?38内孔的上下表面；
2）进出油口端面；
3）4 ?12的通孔、2 ?8的定位销孔、2 ?38的内孔、R10的内孔；
4）?18进油口、?14出油口、进出油口端面4 M8螺纹孔。
分析零件图可知：由于箱体的制造精度对整个润滑系统有很大影响，且齿轮外圆与箱体内孔间形成一处泄漏，所以，箱体主上?38内孔有一定的 *好棒文|www.hbsrm.com +Q: 3_5_1_9_1_6_0_7_2
加工精度要求。因此要进行镗孔。此外，箱体的侧面要与端盖进行安装。因此，齿轮泵箱体装配所能达到的精度与工作精度的高低，使用性能的好坏，使用时间的长短，都由齿轮泵箱体零件的加工质量来决定。因此零件的四个端面要进行铣削加工，而4个?12的通孔与螺栓配合，不需要太高的精度，钻孔即可，2 ?8的定位销则需要通过钻铰来达到一定的精度。进出油口与液压系统相连，为防止表面精度不高，有凹坑等缺陷，在液压油的冲击下形成点蚀，因此需要进行钻、铰，螺纹孔钻孔完攻螺纹即可。通过上述分析可知，该零件的工艺性比较好。
3 工艺规程设计
3.1 毛坯的选择
3.1.1 毛坯选择的原则
满足使用要求是毛坯选择的前提，同时应考虑生产成本，使得产品在市场上具有竞争力。
3.1.2 毛坯与材料的选择
机械加工中的毛坯种类非常多，诸如锻件、挤压件、冲压件、铸件、型材以及焊接组合件等等。毛坯的选择。同时影响产品的质量与制造成本，所以合理选择毛坯很重要。
由于铸件价格便宜，应用较为广泛，对材料的适应性广，可以制作各种复杂形状的大小铸件，各种批量生产都适合。结合实际情况，本课题的毛坯选用铸件。根据齿轮泵的工作情况来看，齿轮泵箱体应该具有良好的减震性能与耐热性，此外还应具有良好的铸造性，并进行时效处理。所以，该齿轮泵箱体的材料选择铝合金。
3.1.3 确定齿轮泵箱体零件毛坯的形状与尺寸
图3-1 毛坯形状与尺寸
3.2 选择定位基准
3.2.1 粗基准的选择
工序二：安排时效处理；
工序三：粗铣?38内孔上表面；
工序四：粗铣?38内孔下表面；
工序五：以?38内孔下表面为基准，精铣上表面，粗精镗?38内孔；粗镗R10内孔；
工序十二：以?14出油口端面为基准，精铣?18进油口端面；
工序十三：钻扩铰?18进油口，钻4 M8螺纹孔；
工序十四：检查校验；
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