齿轮泵体零件的机械加工工艺及专用夹具设计

毕业设计报告(论文)报告(论文)题目：齿轮泵体（Ⅱ）机械加工工艺及专用夹具设计作者所在系部作者所在专业作者所在班级作者姓名作者学号指导教师姓名完成时间摘要本次泵体零件加工工艺规程及其夹具设计是包括零件加工的工艺设计、工序设计以及专用夹具的设计三部分。

在工艺设计中要首先对零件进行分析，了解零件的工艺再设计出毛坯的结构，并选择好零件的加工基准，设计出零件的工艺路线；接着对零件各个工步的工序进行尺寸计算，关键是决定出各个工序的工艺装备及切削用量；然后进行专用夹具的设计，选择设计出夹具的各个组成部件，如定位元件、夹紧元件、引导元件、夹具体与机床的连接部件以及其它部件；计算出夹具定位时产生的定位误差，分析夹具结构的合理性与不足之处，并在以后设计中注意改进。

关键词:工序工艺夹具AbstyactThe pump body parts machining process and fixture design process design including machining, process design and fixture design in three parts. In the process design should first understand the analysis of parts, parts of the process and then design a blank structure, and choose the good processing reference parts of the design process of parts then the parts; each labor step process size calculation, is the key to decide the craft equipment and the cutting of various process parameters; then designing special fixture, selection of fixture design various components, such as positioning components, clamping elements, guiding element, clamping connecting parts with the machine specific to And other components; calculate fixture positioning errors when positioning, analysis the rationality and shortcoming of fixture structure, and pays attention to the improvement in future design.Keywords：The process Worker one Fixture目录摘要 (Ⅰ)Abstyact (Ⅱ)第1章绪论 (1)1.1 课题背景 (1)1.2 发展概况 (1)1.3 本文研究内容 (2)第2章制订机械加工工艺规程 (3)2.1齿轮泵的工艺分析 (3)2.2零件图样的工艺性 (3)2.3 齿轮泵的技术要求 (3)2.4 加工工艺过程 (3)2.5 确定各表面加工方案 (4)2.6 在选择各表面及孔的加工方法时，要综合考虑以下因素 (4)2.6.1 平面的加工 (4)2.6.2孔的加工方案 (4)2.7 确定定位基准 (5)2.7.1粗基准的选择 (5)2.7.2 精基准的选择 (5)2.8工序的合理组合 (6)2.8.1 工序的集中与分散 (6)2.8.2 加工阶段的划分 (7)第3章计算 (10)3.1确定切削余量及基本工时（机动时间） (10)第4章夹具设计 (27)4.1 钻床专用夹具的设计 (27)4.1.1 定位基准的选择 (27)4.1.2 计算切削力 (27)4.1.3 计算夹紧力 (27)4.1.4 定位误差分析 (27)4.1.5 夹具精度分析 (27)4.2 车床专用夹具的设计 (28)4.2.1 定位基准的选择 (28)4.2.2 计算切削力 (29)4.2.3 计算夹紧力 (29)4.2.4 定位误差分析 (30)总结 (31)致谢 (32)参考文献 (33)第1章 绪 论1.1 课题背景机械制造业是为国民经济提供装备和人民生活提供耐用消费品的产业。

国民经济各部门生产技术的进步和经济效益的高低，在很大程度上取决于它所采用的装备的性能、质量和成本。

因此，机械制造业的规模和技术水平是衡量一个国家经济实力和科学技术水平的重要标志之一。

而机械制造工艺是制造业中一门应用性的基础技术，它涉及的行业五花八门，产品品种成千上万，其内容及其广泛，它包括零件的毛坯制造、机械加工、热处理、产品的装配等。

制造技术是各行各业发展的基础和关键，而在制造技术中，机床夹具又是一种不可或缺的工艺装备，它直接影响着产品的加工精度、劳动生产率和制造成本，因此机床夹具设计在企业的产品设计和制造以及生产技术准备中占有极其重要的地位。

1.2 发展概况机械制造工艺研究的问题可归结为质量、生产率和经济性三大类。

1、保证和提高产品的质量由于军工产品、航空航天、精密机械和电子工业的需要，对零件的加工精度和表面质量的要求越来越高，相继出现了新工艺和新技术。

如精密加工、超精密加工和微细加工等。

加工精度由1μm 级提高到0.1m μ级～0.01m μ级，并正向纳米(nm)级精度迈进。

2、提高劳动生产率提高劳动生产率的方法有三种。

一是提高切削用量，采用高速切削、高速磨削和重磨削。

二是改进工艺方法、创造新工艺，如利用锻压设备实现无切削加工，对高强度、高硬度的难切削材料采用特种加工等。

三是提高自动化程度，实现高度自动化。

如采用数控机床、加工中心、柔性制造单元、柔性制造系统、成组技术和无人化车间。

3、降低成本降低成本要节省和合理选择材料，研究新材料；合理使用和改进现有设备，研制高效设备等。

一个好的工艺设计不但要达到设计要求，而且要有好的机械加工工艺性，也就是要有加工的可能性，要便于加工，要能够保证加工质量，同时使加工的劳动量最小。

而设计和工艺是密切相关的，又是相辅相成的。

设计者要考虑加工工艺问题。

工艺师要考虑如何从工艺上保证设计的要求。

夹具从产生到现在，大约可以分为三个阶段：第一个阶段主要表现在夹具与人的结合上，这是夹具主要是作为人的单纯的辅助工具，是加工过程加速和趋于完善；第二阶段，夹具成为人与机床之间的桥梁，夹具的机能发生变化，它主要用于工件的定位和夹紧。

人们越来越认识到，夹具与操作人员改进工作及机床性能的提高有着密切的关系，所以对夹具引起了重视；第三阶段表现为夹具与机床的结合，夹具作为机床的一部分，成为机械加工中不可缺少的工艺装备。

随着机械工业的迅速发展，对产品的品种和生产率提出了愈来愈高的要求，使多品种，中小批生产作为机械生产的主流，为了适应机械生产的这种发展趋势，必然对机床夹具提出更高的要求。

它主要表现在以下几个方面：1、加强机床夹具的三化工作为了加速新产品的投产，简化设计工作，加速工艺装备的准备工作，以获得良好的技术经济效果，必须重视机床夹具的标准化，系列化和通用化工作。

2、大力研制推广实用新型机床夹具在单件，小批生产或新产品试制中，应推广使用组合夹具和半组合夹具。

在多品种，中小批生产中，应大力推广使用可调夹具，尤其是成组夹具。

3、提高夹具的机械化，自动化水平近十几年来，高效、自动化夹具得到了迅速的发展。

主要原因是是由于数控机床，组合机床及其它高效自动化机床的出现，使得夹具能适应机床的要求，从而更好的发挥了机床的作用。

1.3 本文研究内容题目所给的零件是泵体零件，泵体是机器的基础零件，其作用是将机器和部件中的轴、套、齿轮等有关零件联成一个整体，并使之保持正确的相对位置，彼此协调工作，以传递动力、改变速度、完成机器或部件的预定功能。

要求泵体零件要有足够的刚度和强度，良好的密封性和散热性。

因此，泵体零件的加工质量直接影响机器的性能、精度和寿命。

本文中详细记载了泵体机械加工工艺规程的制订过程以及专用夹具设计过程等。

第2章制订机械加工工艺规程2.1齿轮泵的工艺分析该泵体的加工是齿轮泵加工过程中的主要环节，它的加工质量好坏直接影响着产品的性能和耐用性，从而提出零件的制造工艺方面的要求：加工精度和加工表面质量。

前者包括了零件的尺寸精度,形状精度和位置精度；后者包括了零件表面的粗超度，波度，物理性能和机械性能；设计结构应达到加工要求。

在工件上应有足够的加工空间，以便刀具能够接近加工部位，如留有必要的退刀槽和越程槽等；要能提高劳动生产率。

如加工表面尽可能地安排在同一平面或同一轴线上，以便采取多刀或多件加工的高效生产方法。

2.2零件图样的工艺性一个好的结构不但要应该达到设计要求，而且要有好的机械加工工艺性，也就是要有加工的可能性，要便于加工，要能够保证加工质量，同时使加工的劳动量最小。

而设计和工艺是密切相关的，又是相辅相成的。

不仅仅要考虑加工工艺问题。

还要考虑如何从工艺上保证设计的要求。

2.3 齿轮泵的技术要求其加工主要是孔的加工，上下端面的加工及左端面的加工1.上下端面的加工，保证底面粗糙度Ra=6.3，上端面的粗糙度Ra=3.2。

2.左端面表面粗糙度Ra=3.2，要求保持垂直度要求。

3.以上表面为基准加工底面四个孔，保证其垂直度要求。

钻、攻左边的孔，其表面粗糙度要求为Ra=6.3，底面均布四个D=11的孔，上表面均布6个M=6mm的螺纹孔。

2.4 加工工艺过程由以上分析可知，该泵体零件的主要加工表面是平面及孔系。

一般来说，保证平面的加工精度要比保证孔系的加工精度容易。

因此，对于该泵体来说，加工过程中的主要问题是保证孔的尺寸精度及位置精度，处理好孔和平面之间的相互关系。

由上面的一些技术条件分析得知：该泵体的尺寸精度，形状精度以及位置精度要求都很高，就给加工带来了困难，必须重视。

2.5 确定各表面加工方案一个好的结构不但应该达到设计要求，而且要有好的机械加工工艺性，也就是要有加工的可能性，要便于加工，要能保证加工的质量，同时是加工的劳动量最小。

设计和工艺是密切相关的，又是相辅相成的。

对于我们设计该泵体的加工工艺来说，应选择能够满足孔系加工精度要求的加工方法及设备。

除了从加工精度和加工效率两方面考虑以外，也要适当考虑经济因素。

在满足精度要求及生产率的条件下，应选择价格较底的机床。

2.6 在选择各表面及孔的加工方法时，要综合考虑以下因素1.．要考虑加工表面的精度和表面质量要求，根据各加工表面的技术要求，选择加工方法及分几次加工。