齿轮泵泵体的数控加工工艺编制及三维造型

摘要：齿轮泵泵体属于箱体类零件。本次课题主要是通过对齿轮泵泵体进行相关工艺分析，从而制定出切实可行的加工工艺路线，并且完成一份泵体二维CAD图的绘制，三维建模及造型造型，UG软件编程；根据泵体的械加工工艺路线的制定，从而完成相关的加工工艺过程卡及工序卡各一份；最终完成齿轮泵泵体相关课程设计说明书。

关键词：齿轮泵泵体；程序；加工工艺

Abstract：Gear pump pump belongs to a box type parts. This topic is mainly through the related technological analysis for the gear pump, so as to formulate a feasible process route, and completed a pump body of 2D CAD drawing,three-dimensional modeling and modeling modeling, UG software programming; make according to the mechanical machining process route of the pump body, thereby completing the process card related and process card of each; the final completion of gear pump body related curriculum design manual.

Keywords: shaft；Processing technology；Program

第一章绪论 1

1.1课题简介 1

1.2预期成果 2

1.3表面加工路线 2

1.4工艺设计所需软件 3

1.5本章小结 3

第二章齿轮泵泵体工工艺过程 4

2.1毛坯的设计 4

2.1.1计算零件年生产量 4

2.1.2确定毛坯尺寸 4

2.2工艺过程设计 5

2.3机床和刀夹量具选择 5

2.3.1机床的选择 6

2.3.2选择刀、夹、量具 6

2.4本章小结 7

第三章齿轮泵泵体工序设计 8

3.1铣削加工 8

3.1.1平面粗铣 8

3.1.2平面精铣 10

3.2 钻削加工 10

3.2.1钻4×Ø4孔 10

3.3 镗削加工 12

3.3.1镗4×Ø4孔 12

3.4 内轮廓加工、外轮廓铣削加工 14

3.4.1 粗铣11×31与2Ø23.3内轮廓加工 14

3.4.2 精铣11×31与2Ø23.3内轮廓加工 15

3.4.3 粗、精铣外轮廓 15

3.5内孔磨削 15

3.5.1内圆磨 15

第四章三维造型及编程 18

4.1三维造型 18

4.2 编程 20

第五章回顾总结 25

5.1课题成果 26

5.2存在问题 26

5.3收获体会 26

致谢 27

参考文献 28

附件1：开题报告 29

附件2：任务书 29

附件3：齿轮泵泵体CAD图 29

附件4：齿轮泵泵体过程卡 29

附件5：齿轮泵泵体工序卡 29

第一章绪论

1.1课题简介

此次课题研究为齿轮泵泵体的数控加工工艺编制。主要内容为：泵体二维图的绘制和三维建模、工艺路线的分析、根据工艺路线制作加工工艺卡片和过程卡片等。

齿轮泵泵体是属于箱体类零件。根据零件尺寸图，可以得知零件相关数据，长度a为71mm，宽的b为69mm，厚度h为42mm；泵体不规则的多边形和圆弧的外形轮廓、两面、盲孔、通孔及定位销定位孔组成。

此次课题研究是通过对齿轮泵泵体进行数控加工工艺的编制，从而制定出切实可行的加工工艺路线，并且对泵体零件加工工艺卡片和工序卡片和相关图表的完成。泵体精度要求较高，尽可能一次性加工完。

齿轮泵泵体平面公差尺寸要求为IT12~IT13级，根据手册[1]查得平面加工的经济精度：精铣所能达到的公差尺寸要求为IT11级，故平面的加工路线为粗铣→精铣。

根据图纸得知齿轮泵泵体A（正面）面与反面，即两平面要求的平行度为0.01，正面4-Ø4H9定位销孔与反面4-Ø4H9定位销孔要求同轴度为Ø0.005，尺寸技术精度要求很高；同时两面4-Ø4H9定位销孔孔内表面粗糙度要求为Ra3.2μm，根据手册查得各种加工方法能达到的表面粗糙度；2-Ø23.3H7孔孔内表面粗糙度也比较高，为Ra1.6μm，同时，与A 面也有一定的垂直度的要求，为Ø0.012，及同时与A和B的位置度为Ø0.01。根据图纸的主视图，可以观察到，4-Ø8.6与A、B之间也有一定的位置度和最大实体的技术要求，4-Ø8.6与A的位置度为Ø0.20，4-Ø8.6与B的最大实体要求为Ø0.20。故齿轮泵泵体的各个孔的加工路线为：

4-Ø4H9孔：粗铣→精铣→精磨；（注：一定保证尺寸，以便做好背面的定位基准孔）

4-Ø8.6孔：粗铣→精铣：

2-Ø23.3H7孔：粗铣→精铣[2]

注：在加工时，还应该留意长、宽、高各个方向的相关尺寸的加工要求。如：

长度方向：71mm上下偏差50丝，2-Ø23.3H7孔的两圆心距为19.04mm；

宽的方向：69mm上下偏差50丝，67.7mm上下偏差30丝，4-Ø4H9孔圆心的位置；

高度方向：及厚度，42mm上下偏差10丝。

同时，在装夹应该考虑机床的行程（在加工此零件时不需）、加工时，夹具的避让问题、刀具磨损（刀具长度磨损、刀具半径磨损）等问题影响到产品加工质量和加工效率；再者也是保证产品质量的基础上，可以提高产品的加工效率。

材料的选用

根据查阅相关资料和课本（《机械制图》）得知，齿轮泵泵体的适合材料为：

标准：GB/T9439-1988，名称：灰铸铁，牌号：HT200，HT200抗拉强度为200MPa的灰铸铁，根据图纸技术要求选用。

1.4工艺设计所需软件

本次工艺设计所涉及的软件主要为AutoCAD及UG NX。

1.5本章小结

本章介绍了齿轮泵泵体，通过对齿轮泵泵体的机械加工工艺技术要求的分析，提出了本次课程设计的预期成果及初步加工路线，并且对课题实施所采用的相关工具软件进行了简单说明。

回顾总结

5.1课题成果

本次课程设计，运用AutoCAD、UG NX等软件完成了对齿轮泵泵体的二维图绘制和三维造型、数控编程。

通过对齿轮泵泵体相关工艺技术要求的分析、相关生产纲领的计算以及工件毛坯尺寸、种类及制造形式的确定以及相关加工机床的选择拟定了相关的工艺过程，最终确定并填写了齿轮泵泵体的工艺过程卡。

通过对齿轮泵泵体主要加工工序进行分析，确定了与此加工工序相关刀具的具体参数以及相关的具体切削用量。通过确定的刀具参数及切削用量利用相关公式计算相关计算工时、确定各道加工工序的装夹。最终完成齿轮泵泵体工序卡相关内容的填写。

5.2存在问题

至此，整个课程设计基本上可以算是完成了，但我相信这并不是最优设计方案。例如：本次课程设计在工艺路线、所选机床以及夹具的选择上可能任然可以进行一定程度的优化设计以使其更加的合理，更好的提高产品的生产效率及生产质量。

5.3收获体会

两个月前，我就开始了我的毕业设计，时至今日，毕业设计基本完成。在过程中有迷茫有收获。

2月下旬，在与导师的交流中确定了本次毕业设计的相关课题：齿轮泵泵体的数控加工工艺编制及三维造型。从那以后我便开始了我的毕业设计。由于出去实习，做毕业设计只有晚上，上班很累，回来还做毕业设计吃不消的。现如今，整个毕业设计已经进入了收尾阶段，回首过去几个月的经历真是感触颇深，回想自己三年所学竟抵不上一个毕业设计。之前三年的学习生活并没有给我留下多大的体会，当我全身心的投入到毕业设计中去时才感觉到自己是如此真实的存在，才感觉到自己对知识的渴求，才真正体会到了“书到用时方恨少”啊。

参考文献

[1]艾兴、肖诗纲《切削用量简明手册》机械工艺出版社。

[2] 陈文亮《机械加工工艺师手册》机械工业出版社。

[3]陈宏钧《机械加工工艺设计员手册》机械工业出版社。

[4] 彭林中《机械切削工艺参数速查手册》化学工业出版社。

[5] 焚如林《切削加工简明实用手册》机械工业出版社。

[6]赵汝嘉、数字化手册编委会编，《机械加工工艺手册（软件版）1.0》机械工业出版社。

课本资料

1,、姚民雄、华红芳《机械制图》电子工业出版社

2、倪林寿《机械制造工艺与装配》化学工业出版社