课程设计V形动导轨5H6槽加工夹具设计

1、辽宁工程技术大学题目:V形动导轨5H6槽加工夹具设计班级：机械（）7-7班姓名：谢克淼指导教师：滑有录完成日期：摘要随着汽车、国防、航空、航天等工业的高速进展，各类机床加工精度要求不断提高，这要求机床运动的部件运动精度也要不断提高，而V形动导轨的要紧用途是用来支撑和引导运动元件，其加工精度要求也不断提高。本次课程设计的题目为V形动导轨的加工工艺进程，及其5H6槽专用夹具的设计。本次设计要紧包括V形动导轨的毛坯图、工序卡、加工工艺进程卡、夹具装配图、夹具体零件图、说明书。本文详细的介绍了其加工工艺工程的设计和专业夹具的设计，要紧包括毛坯的设计，加工工序的安排，选用的机床设备，零件加工的定位及夹紧

2、方案，夹具体的设计等等。关键词：导轨;夹具;5H6槽；V形AbstractWiththeauto,defense,aviation,aerospaceandotherhighgrowthindustries,avarietyofprecisionmachiningrising,whichrequiresmovementprecisionmachinepartsmovementneedstocontinuetoimprove,whiletheV-shapedfixedrailisusedtosupportthemainpurposeandguidethemovementcomponents,th

3、emachiningprecisionisalsorising.ThetopicofcurriculumdesignfortheV-shapedfixedrailmachiningprocess,and5H6tankdedicatedfixturedesign.ThisdesignincludesV-shapedfixedrailblankmap,processcard,processcardprocessing,fixtureassemblydrawings,clipspecificpartsdiagram,instructions.Thisarticledescribesindetailt

4、hedesignofitsprocessingtechnologyandprofessionalengineeringdesignoffixture,includingroughdesign,processingproceduresarrangements,selectionofmachinetoolequipment,sparepartsprocessing,positioningandclampingtheprogram,thedesignofspecificfoldersandsoon.Keywords:rail;fixture;5H6slot;V-shaped形动导轨的工艺分析及生产类

5、型的确信1形动导轨的用途1形动导轨的技术要求1.审核V形动导轨的工艺性2.确信V形动导轨的生产类型22 .确信毛坯、绘制毛坯简图2.选择毛坯2.确信毛坯的尺寸公差和加工余量23 .拟定V形动导轨工艺线路4.定位基准的选择4.表面加工方式的确信5.加工时期的划分6.工序的集中与分散6.工序顺序的安排6.确信工艺线路74 .加工余量工序尺寸和公差的确信85 .切削用量、时刻额定的计算9.切削用量的计算9.时刻额定的计算11槽专用夹具设计12.定位方案12.夹紧机构13.夹具与机床连接元件13夹具体137 .方案综合评判与总结148 .体会与展望149 .参考文献161.形动导轨的工艺分析及生产类型

6、的确信形动导轨的用途用来支撑和引导运动元件。形动导轨的技术要求表格1V形动导轨零件技术要求加工表面尺寸寸及偏差/mm公差及精度等级表面粗糙度Ra(um)形位公差/mm前端面土GB/T1084-m后端面土GB/T1084-m上下端面17±GB/T1084-mV形槽表面90°±1°GB/T1084-m/DB5H6槽内表面O.(X)8IT6/AB3mm孔4)3屋IT74>5mm孔-0.004IT6_L0C其余表面GB/T1084-m.审核V形动导轨的工艺性分析零件图可知，V形动导轨各个端面均需要切削加工；1)3孔和65孔的端面均为平面，能够避免加工进程中

7、钻头钻偏，以保证孔的加工精度；该零件要紧表面加工精度要求较高，需要高精度机床加工，但也能够在正常的生产条件下，采纳较经济的方式保质保量地加工出来。由此可见，该零件的工艺性较好。.确信V形动导轨的生产类型依题设可知该零件的生产类型为大量量生产。2确信毛坯、绘制毛坯简图.选择毛坯依题设该零件的材料为扁钢16X25-GB704CrWMn-GB1299,该零件的轮廓尺寸不大，且属于大量生产，为提供生产率和锻件精度，宜采纳模锻方式制作毛坯。毛坯的拔模斜度为5。.确信毛坯的尺寸公差和加工余量要确信毛坯的尺寸公差及机械加工余量，应先确信如下各项因素。公差品级由于V形动导轨的功用和技术要求。确信该零件的公差品

8、级为一般级。锻件重量已知机械加工后V形动导轨的重量为，由此可初步估量机械加工前锻件毛坯的重量为。2.2.3锻件的形状复杂系数对V形动导轨进行分析和计算，可大致确信锻件外轮廓的长度、宽度和高度，即l=75mm,b=20mm,h=;由公式(2-3)和(2-5)能够计算出V形动导轨的形状复杂系数。S=mt/mn=(lbhP)七。S=,介于和1之间。故该V形动导轨的形状复杂系数属Si级。锻件材质系数由于该V形动导轨材料为扁钢16X25-GB704CrWMn-GB1299,是碳的质量分数大于%的低合金工具钢，该锻件的采制系数属级。锻件分模线形状依照该零件的形位特点，选择零件中间对称平面为分模面，属平直分

9、模线，如毛坯简图所示。零件表面粗糙度由零件图可知该零件各表面粗糙度。依照上述诸因素，可查表确信该锻件的尺寸公差和机械加工余量，所得结果列于表2中。表格2-V形动导轨铸造毛坯尺寸公差及加工余量锻件的质量/kg包容体质量/kg形状复杂系数材质系数公差等级12St普通级项目/mm机械加工余量/mm尺寸公差/mm备注宽度表2-10（取）表2-13宽度171.咪表2-10（取）表2-13厚度L2落表2-11（前后端面均取）表2-13长度48L2党表2-10（取）表2-13毛坯图3.拟定V形动导轨工艺线.定位基准的选择定位基准有粗基准和精基准之分，通常先确信精基准，然后再确信粗基准。精基准的选择依照该V形

10、动导轨零件的技术要求和装配要求，并依据“基准重合”原那么和“基准统一”原那么选择V形动导轨的后端面和孔65孔轴线作为精基准。3.1.2.粗基准的选择作为粗基准的表面应平整，没有飞边、毛刺或其他表面缺欠。选择前端面和外圆面作为粗基准。采纳前端面作为粗基准加工后端面，能够为后续工序预备好精基准。.表面加工方式的确信依照V形动导轨零件图上各加工表面的尺寸精度和表面粗糙度，确信加工件各表面的加工方式如表表格2V形动导轨各表面加工方案加工表面尺寸精度等级表面粗糙度Ra(kmJ加工方案V形动导轨的前端面GB/T1084-m粗铳一精铳V形动导轨的后端面GB/T1084-m粗铳一精铳一磨削V形动导轨的上下两端

11、面GB/T1084-m粗铳一精铳一磨削外圆面及左右两端面GB/T1084-m粗铳一精铳V形槽表面GB/T1084-m粗铳一精铳一磨削63mm孔IT7钻一较4>5mm孔IT6钻一较5H6槽IT6粗铳一精铳一磨削加工时期的划分该V形动导轨加工质量要求较高，可将加工时期划分成粗加工，半精加工和精加工几个时期。在粗加工时期。第一加工出精基准(后端面，巾5孔)，使后续工序都能够采纳精基准定位加工，保证其他加工表面的精度要求；然后粗铳V形动导轨前端面，上下两头面，外圆面，左右端面。在半精加工时期，完成V形动导轨前端面，上下两头面，外圆面，左右端面，V形槽的精铳，“5mm孔，63mm孔的钻钱加工；然后

12、进行要紧表面的精加工。然后进行热处置一一淬火。最后进行要紧表面的磨削加工。.工序的集中与分散选用工序集中原那么安排V形动导轨的加工工序。该V形动导轨的生产类型为大量生产，能够采纳全能型机床配以专用工具、夹具，以提高生产率；而且运用工序集中原那么使工件的装夹次数少，不但能够缩短辅助时刻，而且由于与一次装夹中加工了许多表面，有利于保证各类加工表面之间的相对位置精度要求。.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"原那么，第一加工基准一一V形动导轨的后端面。(2)遵循“先粗后精”原那么，先安排粗加工工序，后安排精加工工序。(3)遵循“先主后次”原那么，先加工要紧表面一

13、一V形动导轨5H6槽内表面，V形槽表面，后加工次要表面。(4)遵循“先面后孔”原那么，先加工V形动导轨前后端面，再加工V形动导轨上的孔。热处置工序在精加工后进行淬火处置，硬度62-66HRC。.确信工艺线路在综合考虑上述工序顺序安排原那么的基础上，表列出了V形动导轨的工艺线路。表格3V形动导轨工艺线路及设备工装的选用匚序号工序名称机床设备刀具量具1粗铳前后两端面立式铳床X51端铳刀游标卡尺2精铳后端面立式铳床X51端铳刀游标卡尺3精铳前端面立式铳床X51端铳刀游标卡尺4粗铳外圆面及左右端面、上下端面立式铳床X51端铳刀游标卡尺5钻、较65孔四面组合钻床麻花钻较刀卡尺塞规6钻、较63孔四面组合钻

14、床麻花钻钱刀卡尺塞规7粗铳V形槽卧式铳床X60三面刃圆盘铳刀游标卡尺8精铳外圆面及左右端面、上下端面立式铳床X51端铳刀游标卡尺9精铳V形槽卧式铳床X60三面刃圆盘铳刀游标卡尺10精铳5H6槽卧式铳床X60三面刃圆盘铳刀游标卡尺11热处理一淬火淬火机12磨削后端面万能磨床砂轮游标卡尺13磨削上下两端面万能磨床砂轮游标卡尺14磨削V形槽万能磨床砂轮游标卡尺15磨削5H6槽万能磨床砂轮游标卡尺16清洗清洗机17终检塞规、百分表、卡尺等4 .加工余量、工序尺寸和公差的确信工序10和工序15加工V形动导轨5H6槽之设计尺寸的加工余量、工序尺寸和公差的确信。第10、15两道工序的加工进程为：1）以后中心

15、面定位，精铳5H6槽，保证工序尺寸匕；2）以后中心面定位，磨削5H6槽内表面，保证工序尺寸P：；,达到零件图设计尺寸d的要求，d=2.51侬。可知P2=d=2.5;P：P：dL3中心线工序尺寸图查表2-26得Z尸，公差。那么P/Pi+Zi，P1=P2-Z1=故P尸2.35为验证确信的工序尺寸及公差是不是合理，还需对加工余量进行校核。I）余量的校核在工序尺寸图所示尺寸链中Z,是封锁环，故ZImax2max1min=C1min2min1max余量校核结果说明，所确信的L.序尺寸公差是合理的。将工序尺寸按“入体原那么"表示：P尸2.5廿3nl*P尸2.3505mni5 .切削用量、时刻额定

16、的计算.切削用量的计算工序10精铳5H6槽该工序只一个工步，以中心线为基准，粗铳5H6槽。（1）背吃刀量的确信为取为，Zk。（2）进给量的确信由机械加工工艺手册表查得，f=mm/z,取f=Zo（3）切削速度的计算由机械加工工艺手册表，按直径d/z=80/10,铳削宽度aw=5mm,每齿进给量f=z,v可选取41m/mino由公式5-1,n=1000v/（五d）可求得该工序铳刀转速n=min,参照表4-18所列X60型卧式铳床主轴转速，取转速n=200r/min,再将此转速带入公式5-1中，可求出该工序的实际铳削速度v=nJid/1000二min。工序15磨削5H6内表面该工序只一个工步，以中心

17、线为基准，磨削铳5H6槽内表面。（1）背吃刀量的确信取ap=o（2）进给量的确信由表5-35,按工件运动速度V=10m/min,选取此工步的进给量ro（3）切削速度的计算由机械加工工艺手册表查得砂轮速度为2530m/s,取25m/so.时刻额定的计算大体时刻tm的计算(1)工序10精铳5H6槽依照表5-43三面刃圆盘铳刀铳槽公式t：=(l+3+L)/fnhli=抱(4-4)+(13)1产251nmfm二为工作台的水平进给量。1二11mm,liyj1(8011)1c2mnio1二，=710.3(80-10.3)+1=fm;=X10X200=10mm/mino那么该工序的大体时刻tjl=(l+h+

18、l2)/fms=(ll+2)/10=o那么该工序的大体时亥ljtj尸(1+L+1J/fihl+2)/10二。tj=tii+tj：=+=(2)工序15磨削5H6槽磨削单次背吃刀量为，总余量为，需磨削3次。进给量为f=r，磨床主轴转速为1440r/mino那么进给速度为mine那么单次切削时刻t产11X60/=,t2=X60/=o那么总切削时刻tj=3(t1+t=)=3+=o辅助时刻ta的计算依照第五章第2节所述，辅助时刻那么各工序辅助时刻别离为：工序10的辅助时刻为：tf=X=工序15的辅助时刻为：tf=X=其他时刻的计算工序10的其他时刻为：3+3=6%。+=工序15的其他时刻为：3+3=6%

19、X+=单件时刻td,的计算工序10的单件时刻为：tdj=+=工序15的其他时刻为：tdj=+=6 .专用夹具设计.定位方案工件以两小5孔和后端面作为定位基准，采纳平面与定位销组合定位方案。其中定位平面限制工件三个自由度，两定位销限制工件三个自由度。定位孔与定位销的配合尺寸取65JS6/g6,其中工件定位孔尺寸65JS6（“5卷然），削边定位销尺寸少5g6（52器）。工序要求槽的宽度对定位中心线的误差为，其定位误差为Ad=O，3=,A3（，因此，该方向上定位方案合理。工序要求槽的深度对65孔的轴线的直线距离误差为土（左），土（右）。其定位误差&/=4*勺AZ?=0,A/=+Aniin=A

20、niax=0.004+0.014=0.01Snun,Zl=AZ?+A/=0+0.018=0.018mmJ/3=0.2/3=0.067AdV5/3=0.067"因此，该方向上定位方案合理。.夹紧机构采纳多位螺旋压板夹紧机构，通过拧紧右边夹紧螺母使一对弯头压板同时压紧工件实现压紧。切削力及夹紧力的计算CaXF（rral，F依照机械加工工艺手册查得铳削力Fc=一''”1，转矩，由机械加工工艺手册表查得Cf=637N,xf=,2xlO3yp=»uf=>wf=O,qF=,aP=,ar=1Omm/min,aw=1>kpc=1o解得Fc=>M=*mo依照

21、表1。-1,查得夹紧力5=，4=,n=,d2=6mmJ=15mm。dJtan(a+9)a=°"=°o解得Fj=o.夹具与机床连接元件采纳两个标准定位键，固定在夹具体底面的同一直线位置的键槽中，用于确信夹具相关于机床的进给方向的正确。并保证定位键的宽度与机床工作台T形槽相匹配的要求。夹具体通过夹具体把夹具各组成部份联接起来，并将联接部份剖视。7 .方案综合评判和总结本次课程设计是入学以来的第三次课程设计，较前一次难度有所提升，这次的设计对设计、创新要求较高，并非是只查手册不用怎么动脑就能够完成的，本次设计是通过三周不中断的设计、试探、探讨，才能够完成。期间向教师学习

22、了很多知识，本次设计方案自己感觉很中意，每一个细节我都有认真研究，不明白就请教教师(没少打，多有打搅抱歉！)。本次设计方案大体合理，能够知足加工要求，但由于是第一次设计夹具，因此确信还有不足的地方，希望教师斧正。8 .体会与展望三周的课程设计就快终止，回忆整个设计进程感觉收成满满的，咱们终于走出了讲义能够真正的自己动手设计充分的实现了理论与现实相结合，感觉很不容易但仍是成功的完成了任务。本次设计要超级感滑教师大力支持和热心的帮忙，您的帮忙我都记在内心，在此对滑教师说声您辛苦了！机械制造工艺与机床夹具课程设计是机械制造工艺与机床夹具课程教学的一个不可或缺的辅助环节。它是我全面地综合运用本课程及其有关先修课程的理论和实践知识进行加工工艺及夹具结构设计的一次重要实践。培育了自己编制机械加工工