数控加工毕业设计盖(共27页).doc
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1、精选优质文档-倾情为你奉上摘要设计齿轮泵零件前泵盖的机械加工工艺规程及工艺装备,通过对齿轮泵前泵盖的了解,根据它的形状、尺寸精度、生产的经济效益等各方面的详细分析其加工工艺,采用多工序,数控机床加工。通过对零件的分析,此齿轮泵前泵盖要求精度高,工序适当集中,要求光滑,所以选用的工具和尺寸要量得准。最后对零件进行校核。以便达到零件精度的要求。齿轮泵前泵盖采用灰铸铁HT200,它有容易变形,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泵零件前泵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
2、用焊接件作毛坯,以缩减短生产周期。随着科学技术的进步,各种新技术、新工艺、新材料和新设备不断涌现,机械制造工艺正向着高质量、高生产率和低成本方向发展。必须捉住机遇,把引进国内外先进技术(如数控设备)和研究创新结合起来,奋发图强,加快发展速度,为使厂生产出一批具有世界先进水平的产品,提高生产。关键词:数控编程;加工工艺;铣削加工;齿轮泵前泵盖;装夹方案AbstractDesign gear pump parts of the pump cover before the machining process procedures and process equipment, through befo
3、re the pump cover for gear pump understanding, according to its shape, size accuracy, production of economic benefits of each respect such as detailed analysis its processing technology, using more processes, CNC machine processing. Based on the analysis of the components, the gear pump pump cover r
4、equirements before high precision, processes, demanding smooth, appropriate concentration selection of tools and size so to measure whether. Final test of parts. In order to reach the accuracy requirement of the parts. Before using grey side-plate pump cover HT200, it has easy deformation of good, a
5、nd vibration, wear resistance and cutting sex is good wait for a characteristic. When the production batch is not big gear pump parts by former pump cover blank block, make simple but manual modelling, allowance low precision blank is larger also, large, mass-produced using metal mould machine is mo
6、delling. Blank high precision can be reduced suitably, allowance. In single production , sometimes use as a blank, to cut short production cycle. Along with the science and technology progress, all kinds of new technology, new technology, new material and new equipment constantly emerging, mechanica
7、l manufacturing process is toward the high quality, high productivity and low cost direction. Must catch opportunity and the introduction of foreign advanced technology (such as nc equipment) and research innovation combined, striving, accelerate development speed, making for a factory produced a nu
8、mber of the worlds advanced level of product, improve production. Key words:Numerical control programming, processing technology, milling, gear pumps, pump cover before clamping schemes 目 录引言21世纪机械制造业的竞争,其实质是自动化技术的竞争,这种竞争是全方位的。随着科学技术的发展,机械产品性能、结构、形状和材料的不断改进、精密仪器的不断提高,生产类型由大批量生产向多种小批量生产转化。因此,对零件加工质量和
9、精度的要求越来越高。由于产品变化频繁,目前在一般机械加工中,单件、小批量产品约占七成以上。为有效的保证产品质量,提高劳动生产和降低成本,对钻模提出了高精度,具有较好的通用性和较大的灵活性,以适应生产对象频繁变化的需要与自动化的要求。目前,随着国内数控机床用量的剧增,特别是随着高刚度整体铸造、高速运算数控系统和主轴运动平衡等新技术的采用以及刀具材料的不断发展,现代切削加工朝着高速、高精度和强力切削方向发展。自动化技术、数控技术是制造业实现自动化、柔性化、集成化生产的基础,自动化技术的应用是提高制造业产品质量和劳动生产率必不可少的重要手段。我国工业化进程的加速、产业结构的调整和升级,数控技术在现代
10、企业大量应用,使制造业朝着数字化的方向迈进。同时经济发展对高素质技能人才的需求不断上升,急需一大批能够熟练掌握数控技术基本知识和能力的数控应用型高素质人才。在此次夹具设计中,把车削、螺纹加工集中等功能在一台设备上,具有多种工艺手段,可以大大提高产品质量,保证加工零件的精度,减轻劳动强度,为钻模产品的研制和改型换代节省时间和费用,提高企业产品的竞争力。本设计的课题,不仅让我们系统全面的巩固了以前学的理论知识,还让我们把自己所学的理论知识运用到实际操作中去。理论联系实际使我们对理论知识更加巩固,实践就为我们走向社会打下了坚实的基础。第一章 CB-B型齿轮泵的概述1.1 CB-B型齿轮泵的简介齿轮泵
11、是液压系统中广泛采用的液压泵,有外啮合和内啮合两种结构形式。齿轮泵的主要优点是结构简单,制造方便,体积小,质量轻,转速高,自吸性能好,对油污染不敏感,工作可靠,寿命长,便于维护修理以及价格低廉等。主要缺点是流量和压力脉动较大,噪声较大(只有内啮合齿轮噪声较小),排量不可调。 CB-B型齿轮泵就是外啮合齿轮泵,它属于承受中低压泵,不能承受较高的压力。其额定压力为2.5Mpa,排量为2.5mL/r125mL/r,转速为1450r/min。主要用于机床作液压系统动力源以及各种补油、润滑和冷却系统.1.2 CB-B型齿轮泵的结构组成CB-B型齿轮泵主要由前泵盖、螺钉、齿轮、后泵盖、密封圈、主动轴、从动
12、轴、定位销、滚针轴承、堵头等组成。1.3 CB-B型齿轮泵的结构特点CB-B型齿轮泵结构如图1-3所示,是三片式结构。主动轴5装有主动齿轮,从动轮装有从动齿轮。用定位销和螺钉把泵体3与后泵盖4和前泵盖1装在一起,形成齿轮泵的密封容腔。泵体两端面开有封油卸荷槽口b,可防止油外泄和减轻螺钉拉力。油孔a、c、d可使轴承处泄露油液流向吸油口。图1-3 CB-B型外啮合齿轮泵的结构图1-前泵盖; 2-滚针轴承;3-泵体;4 -后泵盖;5-主动轴;1.4 本次设计的是外啮合齿轮泵的前泵盖1.通过定位销和螺钉把它与泵体和后泵盖装在一起,所以它的下表面的精度比上表面的要求高;66.5/沉孔10深5mm的孔是为
13、装螺钉把前泵盖与泵体和后泵盖而钻的孔,所以表面精度要求一般,26H8的孔是为装定位销的所以表面精度要求较高一些,210H7的两个盲孔是为装主动齿轮和从动齿轮的,所以表面精度要求更高,对于材料是要求耐磨性好和吸振性好,总之都是为了零件的寿命长一些,工作的时候噪音少一些。2、泵盖的工艺分析如图2-1所示泵盖类零件,材料为HT200,零件尺寸长X宽X高为88mm x60mm x20mm,小批量生产,分析其数控车床和铣床的加工工艺过程。图 2-1 泵盖零件图3、 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6H8 的两个孔的表面粗糙度要求较高,为Ra 1.6m ,而210H7的表面粗糙度要
14、求更高为Ra 0.8um ,该零件材料为铸铁,切削加工性能较好。根据上述分析26H8 mm的孔、210H7mm的孔和66.5/沉孔10深5mm孔的粗、精加工应分开进行,以保证表面粗糙度要求。 选择材料为HT200的尺寸为91 mm63 mm23 mm的铸件为毛坯,长、宽、高方向的加工余量均为3mm。毛坯如图1-2 图2-2泵盖毛坯图第二章 工艺路线的安排中应注意三个问题2.1 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
15、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。2.1.1 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。2.1.2 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
16、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。22、选择加工方案1、上、下表面的粗糙度要求为Ra 6.3m ,可选择粗车半精车方案。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
17、,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:(1)26H8 孔表面粗糙度为Ra 1.6m ,选择“钻粗铰半精铰”方案。(2)210H7的两个孔的表面粗糙度为Ra 0.8m ,选择“钻粗铰半精铰精铰”方案。(3)(3)66.5/沉孔10深5mm孔,表面粗糙度为Ra 12.5m ,选择“钻半精铰锪孔”方案。2.3确定装夹方案该零件毛坯的外形比较规则,因此在加工上下边面时,在车床上用四爪卡盘夹紧;在加工孔系时采用自制夹具来定位夹紧,既以下底面、外轮
18、廓定位装夹,如图23所示,以及夹具零件图如图2-4。图2-3 夹具图 图2-4夹具零件图24 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.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2-1。25切削用量选择该零件切削性能较好,车削平面时留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)。26 拟定数控铣削加工工艺过程卡片为
19、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2-2和表2-3。27 齿轮泵前泵盖材料齿轮泵零件泵盖采用灰铸铁HT200,它有容易变形,吸振性好,耐磨性及切削性好等特点。28 铸造毛坯当生产批量不大时齿轮泵前泵盖毛坯采用手工造型,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。因为本次设计是小批量生产为目标设计的,而且齿轮泵前泵盖的结构特点符合铸造的特点,所以我采用铸造的方法,铸造就是制造铸型,熔炼金属,并将熔融金属浇入铸型,凝固后获得一定形状的铸件的成形方
20、法。铸造由于是利用液态金属的流动能力来成形,因而成行方便,适于制造形状复杂,特别是有复杂内腔的零件毛坯。铸造的适应性很强,铸件的质量可由几克到数百吨,壁厚可由0.3mm到1m以上,各种金属材料几乎都能用铸造成形,由于铸造材料广泛,价格低廉,铸造设备比较简单,所以成本比较低。铸造缺点是铸件组织疏松,晶粒粗大,力学性能较差,并且铸造工序较多,使铸件质量不够稳定。采用铸造中的砂型铸造,由于是单件小批量生产,模样采用木材制成,而造型材料用原砂、黏合剂(黏土、水玻璃、树脂等)、附加物(煤粉、木屑等)等按一定的比例配制而成。造型方法用手工造型中整模造型。为使金属液能顺利充填型腔而在砂型中开设的通道称为浇注
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