机械工程专业毕业论文--齿轮油泵机械加工工艺及工艺装备设计与数控仿真

机械工程专业毕业论文--齿轮油泵机械加工工艺及工艺装备设计与数控仿真内容摘要：

应当是使零件的几何形状 、 尺寸精度及位置精度等技术要求能得到合理的保证 ,针对题目所给零件为大批量生产 ,可以考虑采用加工中心配以专用夹具 ,并尽量使工序集中来提高生产率。 同时泵体应有足够的刚度、可靠的密封及耐磨性、应有良好的结构工艺性、形状应力要求匀称和美观。 除此之外，还应当考虑经济效果，以便使生产成本尽量下降，提高生产率、保证加工质量、减轻工人劳动强度。 工艺路线方案一： —— 精铣大端面 P；此时选择 D面为初加工的粗基准，采用三面定位（ A面 .B面 .D面），即 D面用三个支撑钉 .A面用两个支撑钉 .B面用一个支撑钉 —— 精铣小端面 E；此时以 P面为精基准，同样采用三 面定位，即 A面用两个支撑钉 .B面用一个支撑钉 P与 E；此时 P面与 E面互为基准，这样可以保证其端面粗糙度值为 证了两面的平行度要求 E上的 4216。 12 通孔；此时选择 P面为精基准，采用三面定位（ A面 .C面 .P面），即 A面用两个支撑钉 .C面用一个支撑钉 —— 精铰小端面 E上的 2216。 5 锥销孔，其深度为 20mm；此时选择 P面为精基准，采用三面定位（ A面 .C面 .P面），即 A面用两个支撑钉 .C面用一个支撑钉 P上的 4216。 12 通孔；此时选择 P面为精基准，采用三面 定位（ A面 .C面 .P面），即 A面用两个支撑钉 .C面用一个支撑钉 P上的 216。 12通孔除有凸台处其他三个通孔刮平 216。 20mm；此时选择 P面为精基准，采用三面定位（ A面 .C面 .P面），即 A面用两个支撑钉 .C面用一个支撑钉 P面上凸台的上端面；此时选择 P面为精基准，采用三面定位（ A面 .C面 .P面），即 A面用两个支撑钉 .C面用一个支撑钉 —— 精铰大端面 P上与油泵内盖相接处的 2216。 5 锥销孔；此时以 E面为精基准，采 9 用三面定位（ A面 .B面 .E面），即 A面用两个支撑钉 .B面用一个支撑钉 —— 半精镗中间孔 216。 48与 216。 22；此时采用一面两销定位，即用平面 P与两对角216。 12通孔定位 216。 52；此时采用一面两销定位，即用平面 P与两对角 216。 12通孔定位 —— 精铣面 A；此时采用一面两销定位，即用平面 P与两对角 216。 12通孔定位 —— 精铣面 F；此时采用一面两销定位，即用平面 P与两对角 216。 12通孔定位 F面上钻 216。 20的通孔；此时采用一面两销定位，即用平面 P与两对角 216。 12通孔定位 45176。 ；此时采用一面两销定位，即用平面 P与两对角 216。 12通孔定 位 2216。 12 通孔；此时采用一面两销定位，即用平面 P与两对角 216。 12通孔定位 216。 20； A面上钻 2M10 的螺纹底孔，深 22；此时采用一面两销定位，即用平面 P与两对角 216。 12通孔定位 216。 20孔处锪倒角 45176。 ；此时采用一面两销定位，即用平面 P与两对角 216。 12通孔定位 20手攻螺纹 ，终检入库 工艺路线方案二： —— 精铣大端面 P；此时选择 D面为初加工的粗基准，采用三面定位（ A面 .B面 .D面），即 D面用三个支撑钉 .A面用两个支撑 钉 .B面用一个支撑钉 —— 精铣小端面 E；此时以 P面为精基准，同样采用三面定位，即 A面用两个支撑钉 .B面用一个支撑钉 P与 E；此时 P面与 E面互为基准，这样可以保证其端面粗糙度值为 证了两面的平行度要求 大 端面 P上的 4216。 12 通孔；此时选择 小 面 E为精基准，采用三面定位（ A面 .C面 .E面），即 A面用两个支撑钉 .C面用一个支撑钉 —— 精铰小端面 E上的 2216。 5 锥销孔，其深度为 20mm；此时选择 小 面 E为精基准，采用三面定位（ A面 .C面 .E面），即 A面用两个支撑钉 .C面用一个支撑钉 小 端面 E上的 4216。 12 通孔；此时选择 小 面 E为精基准，采用三面定位（ A面 .C面 .E面），即 A面用两个支撑钉 .C面用一个支撑钉 P上的 216。 12通孔除有凸台处其他三个通孔刮平 216。 20mm；此时选择 小 面 E为精基准，采用三面定位（ A面 .C面 .E面），即 A面用两个支撑钉 .C面用一个支撑钉 P面上凸台的上端面；此时选择 小 面 E为精基准，采用三面定位（ A面 .C面 .E面）， 10 即 A面用两个支撑钉 .C面用一个支撑钉 —— 精铰大端面 P上与油泵内盖相接处的 2216。 5 锥销孔；此时 以 E面为精基准，采用三面定位（ A面 .B面 .E面），即 A面用两个支撑钉 .B面用一个支撑钉 铣 —— 精铣 中间孔 216。 48；此时采用一面两销定位，即用平面 P与两对角 216。 12通孔定位 216。 52和 216。 22；此时采用一面两销定位，即用平面 P与两对角 216。 12通孔定位 —— 精铣面 F；此时采用一面两销定位，即用平面 P与两对角 216。 12通孔定位 F面上钻 216。 20的通孔；此时采用一面两销定位，即用平面 P与两对角 216。 12通孔定位 45176。 ；此时采用一面两销定位，即用平面 P与两对角 216。 12通孔定位 2216。 12 通孔；此时采用一面两销定位，即用平面 P与两对角 216。 12通孔定位 216。 20；此时采用一面两销定位，即用平面 P与两对角 216。 12通孔定位 —— 精铣面 A；此时采用一面两销定位，即用平面 P与两对角 216。 12通孔定位 A面上钻 2M10 的螺纹底孔，深 22；此时采用一面两销定位，即用平面 P与两对角 216。 12通孔定位 216。 20孔处锪倒角 45176。 ；此时采用一面两销定位，即用平面 P与两对角 216。 12通孔定位 ，终检入库 工艺方案的比较与分析： 一个零件的机械加工工艺过程，往往可以拟定出几个不同的方案，这些方案可能都能满足该零件的技术要求，但它们的经济性、效率和加工速度是不同的，因此要进行经济性比较分析，选择一个在给定的生产条件下最为经济的方案。 两种工艺路线方案的工序大体上差不多，工艺路线方案一中，在一次装夹中， 大都 只加工了一个工序，而方案二中，在一次装夹中，尽量完成多个加工工序，减少了装夹时间，装夹误差、定位误差，也可提高生产效率，但是在一道工序中要完成这么多 工步则必须要专门设计的组合机床。 根据题目知，生产纲领为大批量 ，而在成批生产中，在能保证加工精度下，应尽量提高其加工效率。 在方案一中，首先在小端面上钻出来 4 248。 12的通孔，这是为了为以后的加工定位方便而先加工出来的，如此可以满足一面两孔的要求。 但是此滑油泵体的整体尺寸不大，故而小端面上的两个孔间的距离也不大，如果以其为定位精准，零件可能会欠定位，所以应选择距离较大的两孔进行定位，即可以选择大端面 P上的 4 248。 12的通孔作为定位精准。 另外在方案一中左右端面是同时加工的，这需要来回转动工作台，浪费工时，应使工序集中，尽量缩短辅助工时。 在方案中，是先加工面 A后加工面 F,此时 可以保证面 A的 11 尺寸但当加工面 F时则不能保证尺寸 12 mm，其尺寸会受到面 A的影响，所以应先加工面 F再加工面 A，这样才可以保证两个面的尺寸。 另面 A上的两个螺纹孔可以直接在面 A上机加工不必手攻螺纹，这样可以提高整体加工效率。 综合以上的分析，最终可以确定零件的加工工艺路线如下： D为粗基准，采用三面定位，粗铣大端面 P P为精基准，采用三面定位，粗铣小端面 E E为精基准，采用三面定位，精铣大端面 P P为精基准，采用三面定位，精铣小端面 E 、小端面 P、 E互为基准，磨削两端面 P为精基准，采用三面定位，钻大端面背面 D上的 4 248。 12的通孔 P为精基准，采用一面两销进行定位，钻 精铰小端面上的 2 248。 5锥销孔 P为精基准，采用一面两销进行定位，钻小端面上的 4 248。 12通孔 P为精基准，采用一面两销进行定位，在面 D上 4 248。 12通孔处锪平 248。 20 P为精基准，采用一面两销进行定位，粗铣中间孔 248。 48， 248。 22和 248。 52，半精铣中间孔 248。 48 P为精基准，采用一面两销进行定位，粗铣 精铣面 F P为精基准，采用一面两销进行定位， 钻 248。 20的通孔 P为精基准，采用一面两销进行定位，在面 F上锪倒角 45176。 P为精基准，采用一面两销进行定位，在面 F上钻 2 248。 12通孔 P为精基准，采用一面两销进行定位，粗铣 精铣端面 A P为精基准，采用一面两销进行定位，在面 A上锪倒角 45176。 P为精基准，采用一面两销进行定位，钻两螺纹底孔 2 248。 10 P为精基准，采用一面两销进行定位，攻螺纹 2 M10 P为精基准，采用一面两销进行定位，在面 F的背面 2 248。 12处锪平 248。 20 E为精基准，采用一面两销进行定位，钻 精铰大端面上的 2 248。 5锥销通孔 E为精基准，采用一面两销进行定位，钻 精铰大端面上的 2 248。 5锥销盲孔，深 20mm 、入库 以上的所有的工艺过程详见机械加工工艺过程卡片和机械加工工序卡片。 12 确定切削用量及基本工时 工序 1：以大端面的背面 D为粗基准，采用三面定位，粗铣大端面 P （ 1） 加工条件： 加工材料： HT150 金属模机器造型 硬度 150HBS 加工要求：粗铣大端面 P，表面粗糙度值为 ，留有余量 机床：立式铣床 X51 刀具：镶齿套式面铣刀，硬质合金钢， d。 =200mm,齿数 Z=16,后角 α。 =8186。 ，主偏角 kr=45186。 ，过渡刃偏角 krε =30 186。 ， λ s= 20186。 （ 2） 计算切削用量 1） 决定铣削深度 pa 由于加工余量不大，故可一次走刀内切完，则 pa =Z= 2） 决定每齿进给量 fz 参考《机械加 工工艺设计实用手册》第 1341 页，查得 fz=— ，但因此时为粗铣端面，故取 fz= 3）决定初选切削速度  、实际切削速度  c 和实际主轴转速 wn 初选切削速度  ：查阅资料可知切削速度  的取值范围为 60~110m/min，因此时为粗铣端面故取较小的切削速度，其值可取 70m/min，即 机床的主轴转速 现在采用 X51 立式铣床，根据机床使用说明书，可取其实际主轴转速为：wn =100r/min 故实际切削速度为： 当 wn =100r/min 时，工作台的每分钟进给量 应为： 根据机床使用说明书，可取其实际工作台的每分钟进给量为： 每齿 的实际进给量： （ 3）计算基本工时 上式中 1l 、 2l 为刀具到加工工件的安全距离 , 由《切削手册》表 查出。 1 0 0 0 1 0 0 0 7 0 1 1 1 .4 / m in200s vnrd   20 0 10 0 / m in 62 .8 / m in10 00 10 00wc dnv m m    0 . 2 1 6 6 2 . 8 / m i n 2 0 1 / m i nm z wf f z n m m m m    1 190 / /16 100mwfz znf m m z m m z   12 17 0 4 3 m in 0. 93 m in190ml l lt f   1 1 9 0 / m i nmf m mmf 13 因此切削用量采用如下： pa =，  c=， wn =100r/min, fz=， t= 工序 2：以大端面 P为精基准，采用三面定位，粗铣小端面 E （ 1）加工条件： 加工材料： HT150 金属模机器造型 硬度 150HBS 加工要求：粗铣大端面 E，表面粗糙度值为 ，留有余量 机床：立式铣床 X51 刀具：镶齿套式面铣刀，硬质合金钢， d。 =120mm,齿数 Z=12,后角 α。 =8186。 ，主偏角 kr=45186。 ，过渡刃偏角 krε =30 186。 ， λ s= 20186。 （ 2）计算切削用量 1） 决定铣削深度 pa 由于加工余量不大，故可一次走刀 内切完，则 pa =Z= 2） 决定每齿进给量 fz 参考《机械加工工艺设计实用手册》第 1341 页，查得 fz=— ，但因此时为粗铣端面，故取 fz= 3）决定初选切削速度  、实际切削速度  c 和实际主轴转速 wn 初选切削速度  ：查阅资料可知切削速度  的取值范围为 60~100m/min，因此时为粗铣端面故取较小的切削速度，其值可取 70m/min，即 机床的主轴转速： 现在采用 X51 立式铣。