设计描述：

文档包括:

Word版设计说明书1份，共12页，约5200字

CAD版本图纸，共3张

过程卡一套
工序卡一套

1齿轮泵前泵盖的工艺分析及生产类型的确定
1.1齿轮泵前泵盖的用途
齿轮泵前泵盖和后泵盖一起将油泵整体进行封闭，保证油泵的密封性和内部环境的清洁，并对内部零件起到了支撑作用，同时，为解决齿轮泵的困油现象,通常在泵盖上开设对称的卸荷槽,或向低压侧方向开设不对称卸荷槽,吸液侧采用锥形卸荷槽,排液侧为矩形卸荷槽，避免因为油困而引起的冲击和噪声，延长了元件的使用寿命，提高了工作效率。
1.2齿轮泵前泵盖的技术要求
按表1-1形式将齿轮泵前泵盖的技术要求列于下表中。
表1前泵盖零件技术要求表
加工表面 尺寸及偏差mm 公差及精度等级 表面粗糙度Ra/μm 形位公差/mm
大凸台左端面 21 
IT12 6.5 
小凸台左端面 12 
IT13 25 
前泵盖右端面 10 
IT7 1.6 
φ18mm孔 18 
IT9 3.2 
φ28mm孔 28 
IT9 3.2 
φ5mm孔 5 
IT9 3.2 
φ9mm孔 9 
IT13 25 
卸荷槽侧面 10 
IT13 25 
卸荷槽下表面 10 
IT13 25 
圆孔倒角 1×45° IT13 25 
整体来讲，齿轮泵前泵盖的结构比较复杂，由于外表面不用于安装配合，故对其精度要求较低，而内表面需要和其他零件进行配合，故对其精度要求较高，这是保证油泵密封性的重要手段。同时，与支撑齿轮的轴的孔的要求也较高，有粗糙度的要求，同时还有配合精度的要求。
综上所述，该零件的各项技术要求制订的较合理，符合盖零件的装配要求。
1.3审查齿轮泵前泵盖的工艺性
分析零件图可知，前泵盖的两端面还有轴孔以及卸荷槽均要求切削加工，而两齿轮所在轴的孔只放在了一个凸起的台上，这样，不但可以适当的减少精加工的面积，而且还提高了其接触刚度；由于各个孔的端面都是平面，可以防止加工过程中钻头偏钻，保证孔的加工精度；另外，该零件除了主要的加工表面（前泵盖凸台的端面，前泵盖的内端面和孔的表面等）精度要求较高，其他的表面加工精度都比较低，不需要高精度的机床加工，通过铣削、钻床的粗加工就可以满足加工要求；主要表面虽然加工精度相对要求较高，但在正常的生产条件下，采用较经济的方法就可以保质保量的加工出来。此外，该零件的整体结构比较对称，也方便加工。由此可见，该零件的工艺性较好。
1.4确定齿轮泵前泵盖的生产类型
依设计题目可知：N=5000台/年
所以根据表1-3、1-4确定生产类型为成批生产（大批）。

2确定毛坯、绘制毛坯简图
2.1选择毛坯
该零件材料为ＨＴ20-40，考虑到零件的形状、结构以及材料，选择毛坯为铸件较适宜，由于零件年产量为5000件，属于成批生产中的大批生产，而且零件的轮廓尺寸不大，故采用金属型铸造。这从提高生产率，保证铸件精度、表面质量与机械性能方面考虑，是合理的。
2.2确定毛坯尺寸公差和机械加工余量
参见课程设计指导书第二章第二节，铸件的尺寸公差和机械加工余量可分别由表2-3和2-4查得，但要确定毛坯的尺寸公差与机械加工余量，应先确定以下各项因素：

（1）毛坯铸件的公差等级
该值由铸件的成型方法和材料确定，成型方法已确定为金属型铸造，材料为灰铸铁，由表2-1查得铸件的尺寸公差等级为８～10，这里取8级。
（2）毛坯铸件的机械加工余量等级
同样根据铸件的成型方法和材料来确定，成型方法已确定为金属型铸造，材料为灰口铸铁，则可通过表2-5查得机械加工余量等级为Ｄ～Ｆ，这里取E级。
2.2.1确定毛坯尺寸公差
根据查表得到的毛坯铸件公差等级为8，以及由零件图得知，毛坯铸件基本尺寸大致处于100至160之间，由表2-3查得毛坯铸件的尺寸公差为1.8mm。
2.2.2确定机械加工余量
根据查表得到的毛坯加工余量等级为E，以及由零件图得到的，最终机械加工后铸件的最大轮廓尺寸处于100至160之间，由表2-4查得铸件的机械加工余量为1.1mm。
2.2.3确定毛坯尺寸
根据最终机械加工后的成型零件尺寸（即零件图中所标注的尺寸），及已经确定的毛坯铸件的机械加工余量和尺寸公差，可确定毛坯铸件的基本尺寸为成型零件基本尺寸加上（1.1+1.8/2=2.0mm）。(单边余量，且只针对待加工面而言)。由此可得，毛坯的尺寸为长×宽×高=138×90×25。
2.3绘制毛坯简图
毛坯简图如下图所示。
 
3拟定前泵盖工艺路线
3.1定位基准的选择
定位基准有粗基准和精基准之分，通常先选定精基准，然后再确定粗基准。
3.1.1精基准的选择
根据该前泵盖零件的技术要求和装配要求，选择前泵盖右端面和孔φ28mm轴线作为精基准，零件上其余需加工表面都可以采用他们进行加工，即遵循了“基准统一”原则。选择前泵盖的右端面为精基准，能保证凸台各端面和泵盖左端面的工序基准和定位基准重合，可以避免基准不重合误差；选择孔φ28mm的轴线作为精基准，可以使φ8mm和卸荷槽都能满足基准重合，有利于提高加工精度。
3.1.2粗基准的选择
作为粗基准的表面应平整，没有飞边、毛刺或其它表面缺欠。这里选择前泵盖大凸台左端面和R34外半圆侧面为粗基准。采用R34外半圆侧面定位可保证孔的左右对称；采用前泵盖大凸台左端面作粗基准加工右端面，可以为后续工序准备好精基准。
3.2表面加工方法的确定
根据前泵盖零件图上各加工表面的尺寸精度和表面粗糙度，确定加工工件各表面的加工方法如下表所示。
表2前泵盖各表面加工方案
加工表面 尺寸精度等级 表面粗糙度Ra/μm 加工方案 备注
大凸台左端面 IT12 6.5 粗铣 表1—8
小凸台左端面 IT13 25 粗铣 表1—8
前泵盖右端面 IT7 1.6 粗铣—精铣 表1—8
φ18mm孔 IT9 3.2 钻—铰 表1—7
φ28mm孔 IT9 3.2 粗扩—精扩 表1—7
φ5mm孔 IT9 3.2 钻—铰 表1—7
φ9mm孔 IT13 25 钻 表1—7
卸荷槽侧面 IT13 25 粗铣 表1—8
卸荷槽底面 IT13 25 粗铣 表1—8
圆孔倒角 IT13 25 锪 

3.3加工阶段的划分
该前泵盖加工质量要求较高，可将加工阶段分成粗加工、半精加工阶段、和精加工阶段。
在粗加工阶段，首先将精基准（前泵盖右端面和φ28mm的孔）准备好，使后续工序都可采用精基准定位加工，保证其他加工表面的精度要求；然后粗铣前泵盖大凸台左端面、小凸台左端面、卸荷槽内侧面、钻φ9mm孔和底面和φ28mm孔的粗扩、圆孔倒角。在半精加工阶段，完成φ18mm、φ5mm孔的钻、铰和φ28mm孔的精扩。精加工阶段，进行前泵盖右端面的精铣。
3.4工序的集中与分散
这里选用工序集中原则安排前泵盖的加工工序。该前泵盖的生产类型为大批生产，可以采用万能型机床配以专用工、夹具，以提高生产率；而且运用工序集中原则使工件的装夹次数少，不但可缩短辅助时间，而且由于在一次装夹中加工了许多表面，有利于保证各加工表之间的相对位置精度要求。
3.5工序顺序的安排
3.5.1机械加工工序
（1）遵循“先基准后其他”原则，首先加工精基准——前泵盖右端面和φ28mm孔。
（2）遵循“先粗后精”原则，先安排粗加工工序，后安排精加工工序。
（3）遵循“先主后次”原则，先加工主要表面——前泵盖右端面和φ28mm孔和前泵盖左端面，后加工次要表面——小凸台左端面、卸荷槽内侧表面和底面
（4）遵循“先面后孔”原则，先加工前泵盖左右各端面，再加工φ28mm孔；先铣卸荷槽内侧和底面表面，再钻、铰φ18mm孔、φ9mm孔、φ5mm孔。
3.5.2辅助工序
在半精加工后，安排去毛刺和中间检验工序；精加工后，安排去毛刺、清洗和终检工序。
综上所述，该前泵盖工序的安排顺序为：基准加工—主要表面粗加工及一些余量大的表面粗加工—主要表面半精加工和次要表面加工—主要表面精加工。
3.6确定工艺路线
在综合考虑上述工序顺序安排原则的基础上，下表列出了前泵盖的工艺路线。
表3前泵盖工艺路线及设备、工装的选用
工序号 工序名称 机床设备 刀具 量具
1 粗铣前泵盖右端面、大凸台左端面和小凸台左端面 立式铣床X51 端铣刀 游标卡尺
2 精铣前泵盖右端面 立式铣床X51 端铣刀 游标卡尺
3 钻、铰φ28mm孔 四面组合钻床 麻花钻、铰刀 卡尺、塞规
4 锪φ28mm孔口倒角 四面组合钻床 90°外锥面锪钻 
5 钻、铰φ18mm孔 四面组合钻床 麻花钻、铰刀 内径千分尺
6 钻φ9mm孔 四面组合钻床 铰刀 卡尺、塞规
7 钻、铰φ5mm孔 四面组合钻床 麻花钻、铰刀 内径千分尺
8 锪φ5mm及φ18mm孔口倒角 四面组合钻床 90°外锥面锪钻 
9 粗铣卸荷槽底面和侧面 立式铣床X51 直柄键槽铣刀 卡规、深度游标卡尺
10 中检   塞规、百分表、卡尺等
11 去毛刺 钳工台 平锉 
12 清洗 清洗机  
13 终检   塞规、百分表、卡尺等
                   
4加工余量、工序尺寸和公差的计算
4.1工序1和工序2—加工前泵盖右端面和大、小凸台左端面到设计尺寸的加工余量、工序尺寸和公差的确定
第1、2道工序的加工过程为：
1）以大凸台左端面B定位，粗铣前泵盖右端面A，保证工序尺寸P ；
2）以前泵盖右端面定位，粗铣大凸台左端面，保证工序尺寸P ；
3）以大凸台左端面定位，精铣前泵盖右端面，保证工序尺寸P ，达到零件图设计尺寸的要求，即21  mm。