引导夹零件加工工艺规程及铣V形动导轨的槽缝工序的专用夹具说明书.docx
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引导夹零件加工工艺规程及铣V形动导轨的槽缝工序的专用夹具说明书
辽宁工程技术大学
课程设计
题目：
设计引导夹零件加工工艺规程及铣V形动导轨的槽缝工序的专用夹具
班 级：
xxx
姓 名：
xxx
指导教师：
xxx
完成日期：
xxx
课程设计任务书
一、设计题目
设计V形动导轨零件加工工艺规程及铣V形动导轨的槽缝工序的专用夹具
二、原始资料
（1）被加工零件的零件草图1张
（2）生产类型:
5万件/年
三、上交材料
（1）被加工工件的零件图1张
（2）工件的毛坯图1张
（3）机械加工工艺过程卡片1张
（4）与所设计夹具对应那道工序的工序卡片1张
（5）夹具装配图1张
（6）夹具体零件图1张
（7）课程设计说明书（6000～8000字）1份
说明书主要包括以下内容（章节）
①目录
②摘要（中外文对照的，各占一页）
③零件工艺性分析
④机械加工工艺规程设计
⑤指定工序的专用机床夹具设计
⑥方案综合评价与结论
⑦体会与展望
⑧参考文献
列出参考文献（包括书、期刊、报告等，10条以上）
课程设计说明书一律用A4纸、纵向打印.
四、进度安排（参考）
（1）熟悉零件,画零件图2天
（2）选择工艺方案,确定工艺路线,填写工艺过程综合卡片5天
（3）工艺装备设计（画夹具装配图及夹具体图）9天
（4）编写说明书3天
（5）准备及答辩2天
五、指导教师评语
成绩：
指导教师
日 期
成绩评定
采用五级分制，即优秀、良好、中等、及格和不及格。
优秀：
设计方案合理并新颖，设计说明书及设计图纸规范、内容丰富。
在设计过程中勤奋好学、有创新思想；
良好：
设计方案合理，设计说明书及设计图纸比较规范、内容比较丰富。
在设计过程中勤奋好学、有创新思想；
中等：
设计方案一般，设计说明书及设计图纸欠规范、内容一般。
在设计过程中比较勤奋、创新思想不明显；
及格：
设计方案不完善，存在一些小错误，说明书及设计图纸欠规范、内容一般。
在设计过程中勤奋精神不够：
不及格：
设计方案有严重错误，设计说明书及设计图纸不规范、内容浅薄。
在设计过程中勤奋好学精神不够。
摘 要
这次我设计的是V形动导轨，包括零件图、毛坯图、装配图、夹具体零件图各一张，机械加工工艺过程卡片和与工序卡片各一张。
首先根据零件的性质和零件图上各端面的粗糙度确定毛坯的尺寸和加工余量。
最后拟定引导夹的工艺路线图，制定该工件的夹紧方案，画出夹具装配图。
就我个人而言，我希望能通过这次课程设计，了解并认识一般机器零件的生产工艺过程，巩固和加深已学过的技术基础课和专业课的知识，理论联系实际，从中锻炼自己分析问题、解决问题的能力，为今后的工作打下一个良好的基础，并且为后续课程的学习打好基础。
由于能力所限，经验不足，设计中还有许多不足之处，恳请各位老师给予指导。
Abstract
ThistimeIdesigntheV-shapedrailmoving,includingthatthepartdrawing,theBlankdrawing,assemblingdrawing,JigbodyDetaildrawing，themachineworkprocedurecardtheworkingprocedurecardeverysheet.Weshouldknowthepartverywellandknowitseffectfirst,itisworkedintheorganizationwhichisusedforchangethespeedinalathe,andthemainlyroleofthepartisalterthespeed.Then,wedesignthedimensionoftheblankandinstrumentprocessamarginofthepartaccordingtopartcharacterandtheharshnessofeachface.Finally,Idesignthehandicraftsroutepictureoftheshiftforks,workoutthefasteningmotionschemebeingworkpiece'sturn,drawupclampassemblingpicture.
Asfarasmyindividualbeconcerned,Iwanttoknowingthegeneralproductivetechnologyofmachinepart,consolidatinganddeepeningtheknowledgeofbasiccourseandspecializedcoursewhatIhavealreadylearned,integratestheorywithpractice,andimprovetheabilitytosolveproblems,what’smore,strikingthebasisforthefutureworkandthefollowingcourse’sstudying.
Becausecapacityconstraints,lackofexperience,therearemanydeficienciesinthedesignof,Iimploreyoutogiveteachersguidance.
目录
1.V形动导轨的工艺分析及生产类型的确定---------------1
1.V形动导轨的工艺分析----------------------------1
1.2确定V形动导轨的生产类型-------------------------2
2．确定毛坯---------------------------------------2
2.1．确定毛坯种类及制造方法-----------------------2
2.2．确定毛坯的尺寸公差和加工余量----------------3
2.2.1公差等级-----------------------------------3
2.2.2锻件质量----------------------------------3
2.2.3锻件形状复杂系数---------------------------3
2.2.4锻件的材质系数---------------------------3
2.2.5锻件分型线形状---------------------------3
2.2.6零件表面粗糙度----------------------------3
2.2.7毛坯尺寸公差及加工余量表-------------------4
3．拟定V形动导轨工艺路线----------------------------4
3.1．定位基准的选择------------------------------4
3.1.1精基准的选择-----------------------------4
3.1.2粗基准的选择-----------------------------5
3.2．表面加工方法的确定--------------------------5
3.3加工阶段的划分-------------------------------5
3.4工序的集中与分散-----------------------------6
3.5，工序顺序的安排------------------------------6
3.5.1机械加工工序-----------------------------6
3.5.2金属表面处理-----------------------------7
3.5.3辅助工序---------------------------------7
3.6确定工艺路线及机床设备、工艺装备的选---------7
3.6.1.工艺路线方案表一--------------------------7
4机械加工余量、工序尺寸及公差的确定--------------9
5确立切削用量及时间定额------------------------10
6、夹具设计--------------------------------------12
6.1问题的提出----------------------------------12
6.2夹具设计------------------------------------13
6.2.1、定位基准选择------------------------------13
6.2.2.定位误差分析------------------------------13
6.2.3.夹具设计及操作的简要说明------------------13
7.课程设计总结--------------------------------14
参考文献----------------------------------------15
1.V形动导轨的工艺分析及生产类型的确定
1.1．引导夹的工艺分析
该零件的材料为扁钢16×25-GB704，GB/804-M未注公差的线性和角度尺寸的公差M中等级精度。
其铸造性能差，很少用于铸造，但可锻性能好，为此以下便是需要加工的孔以及表面的技术要求
按表形式将该引导夹的全部技术要求列表中
动导轨零件技术要求表1-1
加工表面
尺寸及偏差（mm）
公差及精度等级
（mm）
表面粗糙度Ra（μm）
动导轨上、下端面A
48
IT13
1.6
动导轨槽缝11×5
11×5
0.008，IT6
0.8
动导轨前、后端面B
72
IT13
6.3
V形块槽缝2×48
2×48
IT13
6.3
V形块内槽端面面
48
IT13
0.2
孔φ3
φ3
0.01，IT7
3.2
孔φ5
φ5
IT13
6.3
φ3mm孔距V形块左端面
5
IT7
6.3
φ5mm孔到V形块端面距离
7.5
IT13
6.3
两φ5mm孔轴线距离
63
IT13
6.3
φ5mm孔外的半圆
R4.5
IT13
6.3
两端V形块的距离
9
IT13
6.3
（该零件线性尺寸未注公差为GB1804-m）
由上面分析可知，可以粗加工上、下和左、右端面，然后以此作为粗基准采用专用夹具进行粗加工V形动导轨的各端面，然后再以两斜端面为基准加工槽缝。
再根据各加工方法的经济精度及机床所能达到的位置精度，此零件无特殊加工的曲面，所以根据上述技术要求采用常规的加工工艺可保证。
再根据各加工方法的经济精度及机床所能达到的位置精度，此零件无特殊加工的曲面，该零件除主要工作表面加工精度均较低，不需要高竣工度机床加工，通过铣削、钻床的加工就可以达到加工要求。
所以根据上述技术要求采用常规的加工工艺可保证。
由此可见，该零件的工艺性较好。
1.2.确定引导夹的生产类型
依设计题目知：
经计算V形动导轨重量约为0.078kg，V形动导轨属轻型零件。
该V形动导轨的生产类型为大量生产。
2．确定毛坯
零件的材料在产品设计时已经确定，在制定零件机械加工工艺规程时，毛坯的选择主要是确定毛坯的制造方法。
2.1．确定毛坯种类及制造方法
该引导夹的材料为45钢GB704，由于可锻性能较好，该零件毛坯宜采用锻件毛坯，又由于该零件用于成批大量生产，所以用模锻制造。
2.2．确定毛坯的尺寸公差和加工余量
要确定毛坯的尺寸公差及机械加工余量，应先确定如下各项因素。
2.2.1公差等级
精密级公差适用于有较高技术要求，但需要采取附加制造工艺才能达到的锻件，一般不宜采用，所以根据V形动导轨的技术要求。
确定该零件的公差等级为普通级.
2.2.2锻件质量
已知机械加工后V形动导轨的重量为0.066kg，由此可初步估计机械加工前锻件毛坯的重量为0.078kg。
2.2.3锻件形状复杂系数
Mt=0.066kgMn=0.078kg
S=Mt/Mn=0.066/0.078=0.85，由于0.85位于0.63与1之间，所以该零件形状复杂系数属S1级。
2.2.4锻件的材质系数
由于该V形动导轨材料为45钢GB704，是碳的质量分数小于0.65%的碳素钢，该铸件的采制系数属M1级。
2.2.5锻件分型线形状
根据该零件的特点，选择零件的高度方向的对称面为分模面，属平直分模线。
2.2.6零件表面粗糙度
由零件图可知，该零件各加工表面的粗糙度Ra均大于等于0.2μm。
2.2.7毛坯尺寸公差及加工余量表
根据上述各因素，查表确定该锻件的尺寸公差和机械加工余量，所得结果列于下表：
V形块锻造毛坯尺寸公差及加工余量表2-2-7
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
0.066
0.078
S1
M1
普通级
项目/mm
机械加工余量/mm
公差值及极限偏差/mm
备注
长度72
1.0-1.5
1.2
表2-10表2-13
厚度9.8
1.5-2.0
1.0
表2-11表2-13
宽度17
1.5-2.0
1.0
表2-10表2-13
宽度30
1.5-2.0
1.4
表2-10表2-13
V块长度48
1.0-1.5
1.2
表2-10表2-13
（拔模斜度为5
）
3．拟定V形导轨工艺路线
3.1．定位基准的选择
定位基准有粗基准和精基准之分，通常先确定精基准，然后再确定粗基准。
3.1.1精基准的选择
考虑要保证零件的加工精度和装件准确方便，依据“基准重合”原则和“基准统一”原则，以半精加工后的两端面为主要的定位精基准，以端面A、B为辅助的定位精基准。
3.1.2粗基准的选择
粗基准的选择：
按有关基准的选择原则，即当零件有不加工表面时，应以这些不加工表面作粗基准；若零件有若干不加工表面时，则应以与加工表面要求相对位置精度高的不加工表面作粗基准。
再者作为粗基准的表面应平整，没有飞边、毛刺或其他表面欠缺。
现以零件的前端面A作为粗基准加工后端面，而后车两端面；以零件的上端面为粗基准加工下端面，可以为后序工序准备好精基准。
3.2．表面加工方法的确定
根据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，确定加工件各表面的加工方法如
表3-2
加工表面
尺寸精度
表面粗糙度
加工方案
V形动导轨上端面A
IT7
0.4
粗铣—半精铣—磨削
V形动导轨下端面
IT6
1.6
粗铣—半精铣—精铣
V形动导轨前后端面
IT8
6.3
粗铣—精铣
V形动导轨俩边槽缝5H6
IT6
0.8
粗铣—半精铣
φ3mm孔
IT8
3.2
钻—铰
φ5mm孔
IT8
3.2
钻—铰
V形块斜端面
IT7
0.2
粗铣—半精铣—精铣
V形块槽
IT14
6.3
粗铣—半精铣
3.3加工阶段的划分
该V形导轨加工质量要求较高，可将加工阶段划分成粗加工，半精加工和精加工几个阶段。
在粗加工阶段。
首先将精基准准备好，使后续工序都可以采用精基准定位加工，保证其他加工表面的精度要求；然后粗车V形动导轨
各端面。
在半精加工阶段，完成V形动导轨前端面B的精车，加工两个孔φ5钻、φ3的钻加工，铣5×11及2×48的槽缝，精铣5×11的槽；在精加工阶段，精铣引导夹内槽端面。
3.4工序的集中与分散
选用工序集中原则安排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，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，不但可以缩短辅助时间，而且由于与一次装夹中加工了许多表面，有利于保证各种加工表面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，首先加工精基准的表面——V形动导轨两端面。
（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——V形动导轨两端面和槽缝5h6及2×48，后加工次要表面——加工上端面A、前端面B，加工V形动导轨内槽，钻孔φ3、φ5。
（4）遵循“先面后孔”原则，先加工V形动导轨端面、槽缝及槽，再加工孔。
3.5.2金属表面处理
化学处理：
fe/Ct••MnPh
3.5.3辅助工序
粗加工各端面；半精加工后进行锐边倒钝，去除毛刺和中间检验工序；精加工后，安排去毛刺、清洗和终检工序后进行化学处理。
3.6确定工艺路线及机床设备、工艺装备的选用
制定工艺路线的出发点，应当是使零件的几何形状，尺寸精度及位置精度的技术要求能得到合理的保证，在生产纲领已确定为大批量生产的条件下，可以考虑采用万能机床以及专用夹具，并尽量使工序集中来提高生产率。
除此之外还应当考虑经济效果，以便生产成本尽量降低。
在综合考虑上述工序顺序安排原则的基础上，表列出了V形动导轨的工艺路线。
3.6.1.工艺路线方案表一
工序号
工序名称
设备
工艺装备
1
粗铣V形动导轨上下端面
卧式铣床X51
高速钢套式面铣刀、游标卡尺、专用夹具
2
半精铣V形动导轨上下端面
立式铣床X51
高速钢套式面铣刀、游标卡尺、专用夹具
3
粗铣V形动导轨俩边槽5×11
立式铣床X51
直柄键槽铣刀、游标卡尺、专用夹具
4
半精铣俩边槽5×11
立式铣床X51
直柄键槽铣刀、游标卡尺、专用夹具
5
钻、粗铰两φ5mm孔
四面组合钻床
麻花钻（特制）、铰刀、卡尺、塞规
6
粗铣槽缝2×48
卧式铣床X62W
游标卡尺.锯片铣刀、专用夹具
7
半精铣槽2×48
立式铣床X51
锯片铣刀、游标卡尺、专用夹具
8
磨削上端面
磨床
砂轮
9
粗铣零件前、后端面
卧式双面铣床
三面刃铣刀、游标卡尺、专用夹具
10
精铣零件下端面
立式铣床X51
铣刀、游标卡尺、专用夹具
11
精铣零件前、后端面
卧式双面铣床
三面刃铣刀、游标卡尺、专用夹具
12
钻φ3孔
四面组合钻床
麻花钻（特制）、铰刀、卡尺、塞规
13
粗铣V形块斜端面
立式铣床X51
立铣刀，游标卡尺、专用夹具等
14
半精铣铣V形块斜端面
立式铣床X51
立铣刀，游标卡尺、专用夹具等
15
精铣V形块斜端面
立式铣床X51
立铣刀，游标卡尺、专用夹具等
16
去毛刺、锐边倒钝
钳工台
平锉
17
终检
塞规、百分表、卡尺等
18
化学处理
4机械加工余量、工序尺寸及公差的确定
该V形动导轨的材料为扁钢16×25-GB704，由于可锻性能较好，该零件毛坯宜采用锻件毛坯，又由于该零件用于成批大量生产，所以用模锻制造。
据以上原始资料及加工路线，分别确定各加工表面的机械加工余量、工序尺寸及公差如下：
1.两端面延与之垂直方向的加工余量及公差。
查《机械加工工艺手册》表3.2-23，取斜面已锻成的沿垂直方向的余量为2.0.
铣削加工余量为：
粗铣1.5mm
精铣0.6mm
2.槽缝5×11及2×48
查《课程设计指导书》表2-26
工序尺寸加工余量公差：
铣槽缝5×11
粗铣3.0mm
公差0.10mm
铣槽缝2×48
粗铣1.0mm
公差0.20mm
5确立切削用量及时间定额
所设计工序3粗铣槽缝5×11
1）.加工条件
工件材料：
扁钢16×25-GB704,CrWMn-GB1299，σb（MPa）≥600，模锻。
加工要求：
粗铣
机床：
卧式铣床X62W
刀具：
锯片铣刀铣削宽度为5mm，铣削深度ap=11mm，选择刀具直径为126mm，采用锯片铣刀，齿数选择24（查《机械加工工艺手册》表4.4-5）
2）.切削用量
1）铣削深度ap=11mm
2）每齿进给量由表4-17确定机床功率为7.5kw，在5-10kw范围内，取零件-系统刚度为中等。
由《课程设计指导书》表5-19查得每齿进给量f
=0.08~0.10mm/z。
3）查后刀面最大磨损及寿命
查《机械加工工艺手册》表2.4-71，后刀面最大磨损为1.0~1.2mm。
查《机械加工工艺手册》表2.4-72，寿命T=9000s
4）计算切削速度
按《机械加工工艺手册》，Vc=
1.84m/s
查得Vc＝1.84m/s，由公式n=1000v/3.14D得n=117r/min
据卧式铣床X62W参数，选择nc=235r/min,则实际铣削速度Vc=3.14*126*235/1000=92.98m/min。
最终确定ap=11mm，nc=235r/min,Vc=92.98m/min，Vf=451.2mm/min
5）时间定额的计算
L=11mm查《机械加工工艺手册》表2.5-10
tm＝L/Vf=11/451.2=0.024min。
6夹具设计
为了提高劳动生产率，保证加工质量，降低劳动强度，需要设计专用夹具。
并设计工序4——粗铣槽缝5H6的夹具。
本夹具将用于立式铣床X52W，刀具分别为细齿锯片铣刀、直齿三面刃铣刀。
6.1问题的提出
本夹具主要用来铣槽缝，此外，在本工序加工时还应考虑如何提高劳动生产率，降低劳动强度，而其位置尺寸为自由公差，精度不是主要问题。
6.2夹具设计
6.2.1、定位基准选择
由零件图可知，夹紧力应选在刚性较好的位置上。
所以应以两个最大的侧面定位。
定位基准选在两端面的交线上。
为了提高加工效率，现决定采用手动夹紧工件装置。
6.2.2.定位误差分析
由于该加工槽的精度要求不是很高，那么零件的加工精度可以完全由两方形槽的制造精度和安装精度来保证，为此本夹具在装配好后应对方形槽的安装精度进行检测，如果不符合要求可以进行修配。
6.2.3夹具设计及操作的简要说明
夹具的夹紧力靠手动装置夹紧。
夹具上设置有支撑钉和固定板，用于确定的零件位置，必要时可以随时更换。
铣床夹具的装配图（见附图）
7.课程设计总结
这次课程设计我学到了不少关于本专业的知识。
就我个人而言，我希望能通过这次课程设计对自己的三年的大学生活做出总结,同时为将来工作进行一次适应性训练，从中锻炼自己分析问题、解决问题的能力，锻炼了自己有问题要有途径解决的能力，比如说可以上网查阅资料，去图书馆查阅书籍，到CAD机械论坛请教高手等等。
为今后自己的研究生生活打下一个良好的基础。
但是这次课程设计还是觉得有点心有余而力不足，可能是由于自己所学的专业知识有限的缘故，所以今后要多多学习，积累大量的宝贵知识，多加巩固。
总的说来,在这次设计中自己学到了很多的东西,取得一定的成绩,但同时也存在一
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