1、河 南 工 业 职 业 技 术 学 院Henan Polytechnic Institute毕 业 设 计 （ 论 文 ）题 目 三元子泵造型与数控加工 班 级 数控1108班 姓 名 闫永会 指导教师 刘志刚 二零一三年十月二十日摘 要目前在三元子泵设计制造和应用上，国内和国外先进水平相比仍有很大差距。国内在设计制造三元子泵过程中存在着很大程度上的缺点。本设计主要阐述转子轴、衬套的设计，这个方法是以加工工艺方案、程序为基础的。在论文中，首先对三元子泵作了简单介绍；接着，阐述了转子轴、衬套加工工艺方案；然后，按加工工艺方案写出了程序；最后对转子轴、衬套的尺寸进行加工精度分析。该设计代表了转子轴
2、、衬套设计的一般过程，对其他的转子轴、衬套类零件设计工作也有一定的价值。本设计主要阐述转子轴、衬套的设计，工艺方案包括：工艺的组成、工艺规程的内容和作用、机械制造工艺规程的类型及格式、工艺规程的原理和步骤。同时对定位基准的选择，工艺路线中表面加工方法的选择、加工方法的划分、加 工顺序的安排起到详细的介绍。关键词：三元子泵、加工工艺、数控车床、数控铣床、转子轴、衬套等。Abstract Currently on the three YuanZi pump design and manufacture and application, is still a big gap compared to
3、domestic and foreign advanced level. In domestic design and manufacture of three YuanZi largely shortcomings exist in the process of pump.This design mainly elaborated the design of the rotor shaft and bushing, this method is based on machining process, program. In the thesis, first of all three Yua
4、nZi pump made simple introduction; Then, this paper expounds the rotor shaft and bushing processing craft plan; Then, according to the processing craft plan to write the program; Finally, the size of the rotor shaft and bushing processing precision analysis. This design represents the general proces
5、s of rotor shaft and bushing design, rotor shaft and bushing parts of other design work also has a certain value.This design mainly elaborated the design of the rotor shaft and bushing, process include: the process of composition, the content and function of process planning, the type of machinery m
6、anufacturing procedure, principle and steps of the procedure and format. Choice of locating datum at the same time, the process of the selection of surface machining method, the machining method of division, and the arrangement of the work order details.Keywords: Mitsumoto Ko pump, machining process
7、, CNC lathe, CNC milling machine, the rotor shaft, sleeve.目录摘要 .2Abstract.3目录 .41 绪论 .61.1 数控技术发展概况 .61.2 数控技术发展趋势 .61.3 三元子泵的功能简介 .71.3.1 三元子泵的作用 .71.3.2 设计工艺的重要性 .82 三元子泵的工艺分析 .92.1 零件加工工艺性分析 .92.1.1 零件工艺性分析 .92.1.2 零件的结构分析 .92.1.3 图样尺寸的标注检查 .112.2 毛坯材料的分析 .112.2.1 毛坯材料的选择分析 .112.2.2 毛坯的加工余量 .112.
8、2.3 选择毛坯的材料 .122.2.4 分析毛坯的装夹 .122.3 零件加工定位基准的选择 .122.3.1 选择定位基准的原则 .122.3.2 粗基准的选择 .132.3.3 精基准的选择 .132.4 数控加工工艺设计 .142.4.1 加工方案拟定 .142.4.2 加工阶段合理划分 .142.4.3 工序的划分 .153 选择并确定工艺装备 .163.1 夹具的选择 .163.1.1 机床夹具分类与要求 .163.1.2 夹具的选择 .163.2 数控数控机床 .173.3 刀具的选择 .183.4 冷却液选择 .194 工艺参数选择 .214.1 切削用量的选择原则 .214.
9、2 主轴转速的确定 .214.3 进给速度的确定 .224.4 背吃刀量 AP的确定 .224.5 切削用刀具材料应具备的性能 .235 部分零件程序编程 .246 加工质量分析 .266.1 尺寸精度分析 .266.2 表面质量分析 .266.3 零件的检测结果 .267 总结与展望 .277.1 总 结 .277.2 展望 .27致 谢 .28参考文献 .291 绪论1.1 数控技术发展概况数控技术和数控装备是制造工业现代化的重要基础。这个基础是否牢固直接影响到一个国家的经济发展和综合国力，关系到一个国家的战略地位。因此，世界上各工业发达国家均采取重大措施来发展自己的数控技术及其产业。在我
10、国，数控技术与装备的发展亦得到了高度重视，近年来取得了相当大的进步，特别是在通用微机数控领域，以 PC 平台为基础的国产数控系统，已经走在了世界前列。但是，我国在数控技术研究和产业发展方面亦存在不少问题，特别是在技术创新能力、商品化进程、市场占有率等方面情况尤为突出。在新世纪到来时，如何有效解决这些问题，使我国数控领域沿着可持续发展的道路，从整体上全面迈入世界先进行列，使我们在国际竞争中有举足轻重的地位，将是数控研究开发部门和生产厂家所面临的问题。目前，数控技术正在发生根本性变革，由专用型封闭式开环控制模式向通用型开放式实时动态全闭环控制模式发展。在集成化基础上，数控系统实现了超薄型、超小型化
11、；在智能化基础上，综合了计算机、多媒体、模糊控制、神经网络等多学科技术，数控系统实现了高速、高精、高效控制，加工过程中可以自动修正、调节与补偿各项参数，实现了在线诊断和智能化故障处理；在网络化基础上，CAD/CAM 与数控系统集成为一体，机床联网，实现了中央集中控制的群控加工。1.2 数控技术发展趋势1.性能发展方向1)高速高精高效化2)柔性化3)工艺复合性和多轴化2.功能发展方向1)用户界面图形化2)科学计算可视化3)插补和补偿方式多样化3.体系结构的发展1)集成化2)模块化3)网络化此次设计零件为三元子泵转子轴与衬套，为典型车削、铣削零件，它突出了数控加工的特点和零件加工的工艺性特点。现根
12、据零件图制定出合理的数控加工工艺规程，制定加工工艺，编制程序进行数学处理。1.3 三元子泵的功能简介1.3.1 三元子泵的作用三元子泵的结构如图 1-1、图 1-2 所示图 1-1 三元子泵的装配图图 1-2 三元子泵的爆炸图运动由小轴 3 与转子轴不同心，所以在转动过程中小滑块 10 两侧之空隙和大滑块12 两侧之空隙不断地由最小空隙（等于 0）变到最大空隙（产生对油的吸入过程） ，又由最大图 1-3 三元子泵的零件图空隙变到最小空隙（产生对油的压成过程） 。在转子轴每旋转一周时，各个空隙完成一次吸入压成过程，由图 1-3 三元子泵的零件图上可以看出，各个空隙处于最大和最小时间是不同的，这样
13、保证了出路均匀，油压稳定。该泵其一端装有传动轴，该轴的伸出端与端面开有滑槽的转子固连，泵体的另一端装有偏心轴，其偏心端套装有与转子端面滑槽成间隙配合的活塞，偏心轴的支撑段与偏心段之间含有与传动轴同轴的同轴段，同轴段上套装有转子前支撑盖，转子前支撑盖与转子相互固连。本实用新型的转子和转子前支撑盖分别支撑在传动轴与偏心轴上或者是与传动轴同轴前泵盖的止口上，构成简支结构，受力状态大为改观，因此在保持原有性能的前提下，增加支撑刚性，工作更为平稳，提高了泵的承载能力，零件不易磨损，使用寿命长.1.3.2 设计工艺的重要性 三元子泵的设计工艺是否完好，对运行时的加工效率和配合精度影响很大。特别是现代工艺对
14、的安全要求越来越高，已经运用于各种场合，很多工业设备对其运用非常重要。所以对的加工非常重要。 2 三元子泵的工艺分析2.1 零件加工工艺性分析2.1.1 零件工艺性分析1.查零件图的完整性：审查零件图上的尺寸标注是否完整、结构表达是否清楚。2.分析技术要求是否合理：（1）加工表面的尺寸精度；（2）主要加工表面的形状精度；（3）主要加工表面的相互位置精度；（4）表面质量要求；（5）热处理要求。零件上的尺寸公差、形位公差和表面粗糙度的标注，应根据零件的功能经济合理地决定。过高的要求会增加加工难度，过低的要求会影响工作性能，两者都是不允许的。要选择对某个零件进行数控加工，一般情况下，不是所有加工内容
15、都适合在数控机床上完成，往往只是其中的一部分工艺内容适合数控加工，这需要对零件图样进行仔细的工艺分析，选择最适合、最需要进行数控加工的内容和工序。制订工艺规程时，首先要分析零件图的结构。通过零件图分析，确定了加工零件的尺寸，找出零件上的主要加工表面；找出零件主要的技术要求和加工中的关键的技术问题，在编制工艺过程中，都需要有针对性地解决这些问题。2.1.2 零件的结构分析 零件结构工艺性： 是指所设计的零件在能满足使用要求的前提下制造的可行性和经济性。它包括零件的各个制造过程中的工艺性，有零件结构的铸造、锻造、冲压、焊接、热处理、切削加工等工艺性。由此可见，零件结构工艺性涉及面很广，具有综合性，必须全面综合地分析。1.在制订机械加工工艺规程时，主要进行零件切削加工工艺性分析。图2-1三元子泵的装配图 2.机械加工对零件局部结构工艺性的要求，思考题：分析图中零件局部结构工艺性存在的问题，并提出改进意见。3.机械加工对零件整体结构工艺性的要求零件是各要素、各尺寸组成的一个整体，所以更应考虑零件整体结构的工艺性，具体有以下几点要求：1）尽量采用标准件、通用件。2）在满足产品使用性能的条件下，零件图上标注的尺寸精度等级和表面粗糙度要求应取最经济值。3）尽量选用切削加工性好的材料。4）有便于装夹的定位基准和夹紧表面。
