【正文】 泰山學(xué)院 本科畢業(yè)論文（設(shè)計）開題報告 題 目 __基于 Pro/E銑床夾具的數(shù)字化設(shè)計 院 （系 、部） ________建筑與機(jī)械工程系 ________ 年 級 ____________2021 級 _____________ 專 業(yè) ______機(jī)械設(shè)計制造及其自動化 姓 名 ____________李小冉 ______________ 學(xué) 號 ___________2021170045____________ 指導(dǎo)教師簽字 學(xué)生簽 字 年 月 日 題目來源 指導(dǎo)教師推薦□ 自選□ 其它□ 題目類別 基礎(chǔ)研究 □ 應(yīng)用研究 □ 其它□ 開題報告內(nèi)容包括調(diào)研資料的準(zhǔn)備，選題依據(jù)、目的、要求；進(jìn)度安排；完成任務(wù)所需條件、主要參考文獻(xiàn)與資料情況等，字?jǐn)?shù) 1500— 2500字。 （可根據(jù)內(nèi)容適當(dāng)調(diào)整版面） 一、 本課題的研究目的、依據(jù)、要求、特點(diǎn) 本課題畢業(yè)設(shè)計是帶 有研究性質(zhì)的專題研究分析、設(shè)計報告，是完成教學(xué)任務(wù)、培養(yǎng)合格人才的一個重要實(shí)踐性教學(xué)環(huán)節(jié)?？梢耘囵B(yǎng)學(xué)生的開發(fā)和設(shè)計能力，提高綜合運(yùn)用所學(xué)基礎(chǔ)理論和專業(yè)知識進(jìn)行一次全面、系統(tǒng)地回顧和總結(jié)，通過對具體題目的分析，使理論與實(shí)踐相結(jié)合，鞏固和發(fā)展所學(xué)理論知識，掌握正確的思維方法和基本技能，提高學(xué)生獨(dú)立思考能力和團(tuán)隊(duì)協(xié)作的工作作風(fēng)，提高學(xué)生利用計算機(jī)解決實(shí)際問題的能力及計算機(jī)實(shí)際操作水平。 針對地區(qū)中小企業(yè)銑床夾具設(shè)計數(shù)字化程度不高這一現(xiàn)狀，采用國際上功能強(qiáng)大的三維軟件參與設(shè)計、裝配、分析和編程等，利用其高級的程序功 能，完成系列化夾具的設(shè)計，提高夾具乃至零件設(shè)計的效率，提高設(shè)計質(zhì)量，減少廢品及重復(fù)率；同時利用軟件數(shù)控加工仿真功能進(jìn)行干涉和過切檢查，節(jié)約加工成本。相信在中小企業(yè)具有較好的應(yīng)用前景。 利用 Pro/E 的高級程序語言參與夾具的造型、組裝和數(shù)控加工，使設(shè)計數(shù)據(jù)庫具有通用性、易用性、提高自動化程度等特點(diǎn)。 二、 本課題的主要研究內(nèi)容 1. 數(shù)字化設(shè)計理論 2. 銑床旋轉(zhuǎn)式夾具設(shè)計理論及方法 3. 基于 Pro/E 銑床夾具的三維設(shè)計 4. 利用 Pro/E 軟件進(jìn)行零件裝配、動畫仿真 5. 利用 Pro/E 軟件對主要零件進(jìn)行分析、 自動化設(shè)計及數(shù)控編程 6. 輸出夾具裝配圖和零件圖 三、 文獻(xiàn)綜述 制造業(yè)是國民經(jīng)濟(jì)的基礎(chǔ)，隨著以計算機(jī)技術(shù)為主導(dǎo)的現(xiàn)代科學(xué)技術(shù)的發(fā)展，產(chǎn)品更新?lián)Q代的加快，商品求的多樣化等使制造業(yè)面臨著巨大的挑戰(zhàn)。全國各地及周邊地區(qū)的快速發(fā)展需要越來越多的實(shí)用型應(yīng)用型人才。 機(jī)床夾具是制造系統(tǒng)的重要組成部分 ,隨著先進(jìn)制造技術(shù)的發(fā)展 ,傳統(tǒng)的夾具設(shè)計手段已遠(yuǎn)遠(yuǎn)不能滿足生產(chǎn)需求 ,必須開發(fā)滿足設(shè)計需要的計算機(jī)輔助夾具設(shè)計系統(tǒng) ,從而簡化設(shè)計過程 ,克服傳統(tǒng)夾具設(shè)計存在的設(shè)計周期長，設(shè)計效率低等問題，降低了設(shè)計人員的勞動強(qiáng)度，提高了夾具設(shè)計的 質(zhì)量，從而能夠大幅度縮短產(chǎn)品開發(fā)周期，利用軟件數(shù)控加工仿真功能進(jìn)行干涉和過切檢查，可節(jié)約加工成本同時也可以控制加工時間。提高企業(yè)的市場競爭力。 近幾年來，機(jī)械加工業(yè)大量采用數(shù)控機(jī)床取代傳統(tǒng)的普通機(jī)床進(jìn)行機(jī)械加工，普通機(jī)械逐漸被數(shù)控機(jī)械所代替。數(shù)控機(jī)床綜合了微電子、計算機(jī)、信息處理、自動檢測、自動控制、電機(jī)與拖動，電子和電力、精密測量、氣液壓及現(xiàn)代機(jī)械制造技術(shù)等多種先進(jìn)技術(shù)的機(jī)電一體化產(chǎn)品，是數(shù)控機(jī)床的心臟。具有高精度，高效率，柔性自動化等特點(diǎn)決定了今后發(fā)展數(shù)控機(jī)床是我國機(jī)械制造業(yè)技術(shù)改造的必由之路，是工廠自 動化的基礎(chǔ)。數(shù)控機(jī)床在各個機(jī)械制造企業(yè)已成為大、中型企業(yè)的主要技術(shù)裝備。 Pro/E 是美國 PTC 公司推出的 CAD/CAM/CAE 一體化軟件 ,該軟件集機(jī)械設(shè)計、 數(shù)控編程 、加工制造、機(jī)構(gòu)分析、有限元分析和關(guān)系數(shù)據(jù)庫管理等功能于一體 ,是目前國際上專業(yè)設(shè)計人員使用最為廣泛、功能強(qiáng)大的新一代產(chǎn)品造型和動態(tài)仿真軟件。在國內(nèi)一些軍工企業(yè)和江浙、廣東一代的中小型企業(yè)及民營企業(yè)中應(yīng)用較為廣泛，但在山東境內(nèi)尤其是中小城市中的許多企業(yè)還未得到普及應(yīng)用。即使有所應(yīng)用的，也僅僅局限于 Pro/E 的造型功能和裝配功能等，及一些特定的模塊 ，很少使用其程序功能來控制特征。 主要研究方法包括夾具設(shè)計技術(shù)、 Pro/E 軟件造型、裝配 、自動化設(shè)計、分析等多種模塊功能及其編程技術(shù)等。 此課題設(shè)計是繼專業(yè)基礎(chǔ)課程如機(jī)械制造工藝學(xué)、理論力學(xué)、材料力學(xué)、機(jī)械設(shè)計、公差與技術(shù)測量、夾具設(shè)計等之后，并在一定生產(chǎn)實(shí)習(xí)的基礎(chǔ)上進(jìn)行的一個教學(xué)環(huán)節(jié)，要求我們綜合運(yùn)用所學(xué)知識，根據(jù)零件的結(jié)構(gòu)特點(diǎn)和產(chǎn)品的加工要求，利用 Pro/E 軟件的程序模塊或自行利用 C 語言編程，在 Pro/E 環(huán)境下對所設(shè)計的銑 床夾具進(jìn)行了三維仿真的實(shí)體造型、虛擬裝配和參數(shù)化設(shè)計，以增強(qiáng)專用銑床夾具的設(shè)計功 能，使得專用夾具通用化，以適應(yīng)系列產(chǎn)品加工的需要。進(jìn)而將夾具設(shè)計的信息建成數(shù)據(jù)庫，以備需要時調(diào)用和修改，最終實(shí)現(xiàn)夾具的設(shè)計、裝配一體化研究。同時利 用加工制造中的機(jī)床、夾具、刀具、加工方式和加工參數(shù)來進(jìn)行產(chǎn)品的制造規(guī)劃，利用加工仿真功能，可以進(jìn)行干涉和過切檢查，節(jié)約加工成本。Pro/ENGINEER 加工能生成工序單，也控制了加工時間。 該研究課題主要是針對周邊地區(qū)的中小企業(yè)機(jī)加工行業(yè)中夾具設(shè)計方面，并推廣到系列產(chǎn)品設(shè)計。 論文在介紹了 Pro/E、銑床夾具的概念、發(fā)展、組成以及國內(nèi)外應(yīng)用現(xiàn)狀后，運(yùn)用 Pro/E 對 夾具的總體設(shè)計和各組成部分的設(shè)計，并著重闡述了設(shè)計研究過程中的各項(xiàng)所需的關(guān)鍵技術(shù)在對國內(nèi)外眾多夾具設(shè)計系統(tǒng)進(jìn)行仔細(xì)的分析研究之后，本課題確定以專用夾具為對象，以銑床夾具為主要研究內(nèi)容，研究利用 Pro/E 軟件的虛擬造型設(shè)計有效地設(shè)計適合國內(nèi)企業(yè)現(xiàn)狀的具有先進(jìn)性和實(shí)用性的銑床夾具。 該項(xiàng)目完成后，有望提高夾具設(shè)計、加工的效率和質(zhì)量，避免夾具設(shè)計、加工的重復(fù)性。推廣到產(chǎn)品，可以提高系列產(chǎn)品更新?lián)Q代的速度，節(jié)約成本。使用程序可完成零件的自動化設(shè)計、加工，且操作簡便，提高了設(shè)計、加工效率，當(dāng)零件的幾何形狀變化時，即可 以通過簡單的問答式的方式實(shí)現(xiàn)產(chǎn)品的設(shè)計、加工要求。故應(yīng)用前景非常廣闊。 四、 擬解決的關(guān)鍵問題 1. 熟練使用 Pro/E 軟件 2. 使用 Pro/E 軟件繪制模具零件的三維造型 3. 夾具的裝配動畫仿真 4. 若干零件的自動化設(shè)計及分析 5. Pro/E 軟件的數(shù)控編程及數(shù)控加工仿真 6. 夾具裝配圖的繪制 五、 研究思路和方向 1. 查閱相關(guān)文獻(xiàn)、書籍，盡量多的了解銑床夾具的理論和 Pro/E 軟件的相關(guān)知識 2. 充分利用計算機(jī)資源，如網(wǎng)上查閱相關(guān)資料，加深對課題的理解；利用計算機(jī)會繪圖軟件繪制裝配圖 3. 到現(xiàn)場實(shí)地考察，了解現(xiàn)場實(shí)際情況，使設(shè)計、加工能真正滿足生產(chǎn)要求。 六、 本 課題的進(jìn)度安排 1. 參觀實(shí)習(xí)，資料收集 2. 熟悉 Pro/E 軟件的基本操作，確定相關(guān)參數(shù) 3. 利用 Pro/E 軟件繪制零件的三維造型、零件裝配、動畫仿真 4. 對主要零件進(jìn)行分析、自動化設(shè)計及數(shù)控編程 5. 繪制裝配圖、零件圖，書寫、整理文檔，圖紙，準(zhǔn)備畢業(yè)答辯 七、 參考文獻(xiàn) [1] Pro/ENGINEER Wildfire 設(shè)計基礎(chǔ) .參數(shù)空間主編 吳棟華 , 任國棟 , 袁鐵軍編著 . 南京 南京大學(xué)出版社 2021 [2] Pro/ENGINEER 野火版 三維設(shè)計 .鐘日銘等編著 . 北京 機(jī)械工業(yè)出版社 2021 [3] Pro/ENGINEER 野火 中文版動態(tài) 機(jī)構(gòu)設(shè)計與仿真 .林清安編著 . 北京 電子工業(yè)出版社 2021 [4] Pro/Mechanism Wildfire 京 電子工業(yè)出版社 2021 [5] Pro/Engineer Wildfire 實(shí)例分析與提高 .海欣主編 于志偉 , 吳光中 , 李明編著 . 北京 電子工業(yè)出版社 2021 [6] Pro/ENGINEER Wildfire 結(jié)構(gòu)分析 .張繼春等編著 . 北京 機(jī)械工業(yè)出版社 [7] 夾具設(shè)計 .傅承基著 . 湖南 湖南科技出版社 1985 [8] 機(jī)械制造工藝與機(jī)床夾具 .劉守勇主編 . 機(jī)械工業(yè)出版社 [9] 數(shù)控加工工藝及編程 /劉萬菊主編 . 機(jī)械 工業(yè)出版社 2021 [10] 數(shù)控加工技術(shù) /王令其 , 張思弟主編 . 機(jī)械工業(yè)出版社 2021 [11] Pro/ENGINEER 野火版 數(shù)控加工全程詳解 /孫江宏編著 . 電子工業(yè)出版社 2021 [12] Pro/ENGINEER Wildfire 中文版數(shù)控加工從入門到精通 /肖黎明 , 胡仁喜 , 劉昌麗等編著 . 機(jī)械工業(yè)出版社 2021 [13] Pro/ENGINEER Wildfire 中文版數(shù)控加工實(shí)例精解 /張武軍 , 徐海軍主編 . 機(jī)械工業(yè)出版社 2021 評委評語及其建議： 評委簽字： 院（系、部）蓋章： 年 月 日 泰 山 學(xué) 院 本科 畢業(yè)論文（設(shè)計） 基于 Pro/E 銑床夾具的數(shù)字化設(shè)計 李小冉 2021170045 專 業(yè) 名 稱 機(jī)械設(shè)計制造及其自動化 申請學(xué)士學(xué)位所屬學(xué)科 工科 指導(dǎo)教師姓名、職稱 年 月 日 摘要 I 摘 要 由于銑床夾具的結(jié)構(gòu)復(fù)雜且精度要求較高， 而且 銑床夾具的 傳統(tǒng)設(shè)計效率低， 在傳統(tǒng)的設(shè)計中，原有的集合模型是設(shè)計者利用固定的尺寸值得到的，零 件結(jié)構(gòu)形狀不能靈活的改變，一旦零件尺寸發(fā)生變化，必須重新繪制其對應(yīng)的幾何模型，以至于工程師們不得不花費(fèi)大量的時間進(jìn)行幾乎相同的公式計算，這樣在銑床夾具設(shè)計的相似性設(shè)計上消耗了大量的人力物力。銑床夾具的數(shù)字化設(shè)計是提高設(shè)計精度及效率的有效途徑。 本論文 正是針對上述問題，利用 Pro/E 軟件的建模功能建立三維模型；然后應(yīng)用 Pro/E軟件的運(yùn)動仿真、參數(shù)化設(shè)計和數(shù)控加工功能，使得 銑床夾具 的設(shè)計直觀、快捷、高效。該技術(shù)在機(jī)械工程、化工設(shè)備、汽車制造等很多領(lǐng)域有很強(qiáng)的實(shí)用性和推廣價值。 關(guān)鍵詞： Pro/E，銑床夾具， 數(shù)字化設(shè)計 Abstract II ABSTRACT Due to the plicated structure and milling fixture higher accuracy, and milling machine fixture in low efficiency, the traditional design of traditional design, the original collection model is the size of the designer using fixed parts structure, worth the change, flexible shape cannot change once parts size, must redraw its corresponding geometric model that engineers have to spend a lot of time on the formula is almost the same, and in the milling machine for fixture design similarity design consumes vast quantities of manpower. Milling fixture digital design is to improve the design precision and efficiency in an effective way. This thesis is in view of the above questions, Pro/E software using 3d model。 modeling functions. Then apply the Pro/E motion simulation software, parameterized design and NC machining function makes milling fixture design directviewing