【正文】 =508N 所以根據(jù)（公式 41）總切削力為： 30 精加工時 校核夾緊力時，以切削力為依據(jù)與夾緊力建立靜平衡方程式，即可求的所需夾緊力的大小。減速器的軸的結(jié)構(gòu)比較簡單，精度等級在56 級之間。 （ 4）經(jīng)濟(jì)性好 夾具元件標(biāo)準(zhǔn)化程度高，成本低廉，根據(jù)生產(chǎn)批量設(shè)計不同復(fù)雜程度的夾具，提高生產(chǎn)中的經(jīng)濟(jì)效益。 夾具的設(shè)計基本要求 夾具設(shè)計的原則是經(jīng)濟(jì)和適用。 min1 進(jìn)給速度/mm178。 25 600 80 7 精車右邊各個外圓到指定 尺寸 T03 25179。外圓車刀 1 車右端面及初車右邊輪廓 左偏刀 25 2 T02 Φ 4 中心鉆 1 鉆中心孔 3 T03 55186。 25 300 70 自動 （工廠） 數(shù)控加工工序卡片 零件名稱 材料 零件圖號 中間軸 45 號鋼 工序號 程序編號 夾具名稱 使用設(shè)備 車間 20 專用夾具 立式加工中心 VRA400型 工步號 工步內(nèi)容 刀具號 刀具規(guī)矩 /mm 主軸轉(zhuǎn)速/r178。 min1 背吃刀量/mm 備注 1 平右邊端面 T01 25179。179。 25 800 40 自動 21 7 粗車左邊各個外圓到指定尺寸留半精加工余量 1mm T04 25179。菱形車刀 1 精車右邊輪廓 左偏刀 4 T04 85186。 mm） 200179。三坐標(biāo)行程（ x， y， z） 600， 450， 450mm。同樣軸齒輪加工選擇兩端軸的外圓，對于鍵槽加工各個軸如下表 32 所示 表 32 基準(zhǔn)選擇 序號 加工部位 基準(zhǔn)選擇 低速軸 左鍵槽 Φ 55外圓和端面 右鍵槽 Φ 48外圓和端面 中間軸 鍵槽 Φ 32外圓和端面 高速軸 鍵槽 Φ 35外圓和端面 擬訂機(jī)械加工工藝路線 因加工精度公差要求在 67級，所以各個外圓部分可以選擇粗車 — 半精車 — 精車。此次設(shè)計的減速器的軸和蝸桿都是輕型零件屬于中批量生產(chǎn)。在中小批生產(chǎn)條件下 , 箱體零件采用加工中心加工有工序集中、精度高等特點(diǎn)。 （ 2）精度穩(wěn)定 整個加工過程由程 序自動控制，不受操作者人為因素的影響，同時，沒有凸輪、靠模等硬件，省去了制造和使用中磨損等所造成的誤差，加上機(jī)床的位置補(bǔ)償功能和較高的定位精度和重復(fù)定位精度，加工出的零件尺寸一致性好。 刀具的選擇。 數(shù)控加工工序設(shè)計。數(shù)控機(jī)床具有自動化程度高、加工精度高、加工的零件質(zhì)量穩(wěn)定、加工對象適應(yīng)性強(qiáng)、生產(chǎn)效率高、易實(shí)現(xiàn) CAD/CAM 一體化等優(yōu)點(diǎn)。 1. 鍵的裝配。單擊拉伸 按鈕，彈出如圖 16 所示的拉伸菜單，按照提示輸入所需的尺寸并選擇所需的特征。 進(jìn)入“建?！蹦K。目前著名的 CAD/CAE/CAM 軟件均以此作為 實(shí)體造型的基礎(chǔ)。同時，可用建立的三維模型直接生成數(shù)控代碼，用于產(chǎn)品的加工，其處理程序支持多種類型的數(shù)控機(jī)床。正是由于該軟件的高度集成化和優(yōu)越的性能，使之成為目前世界上最優(yōu)秀公司廣泛使用的系統(tǒng)，如波音飛機(jī)、通用汽車、惠普發(fā)動機(jī)、飛利浦、松下、精工和愛立信等。課題就是“基于 UG的 CAD/CAM/PDM系統(tǒng)集成平臺開發(fā) 軸類零件數(shù)控加工”。 3. Open C++，與 Open C 類似，只是函數(shù)庫為 C++類庫的形式，可以用 C 面向過程或者 C++面向?qū)ο蟮姆椒▉砭帉懞驼{(diào)用。 （Ⅰ）在 產(chǎn)品設(shè)計 方面， NX 包括了世界上最強(qiáng)大、最廣泛的產(chǎn)品設(shè)計應(yīng)用模塊。為了真正地支持革新，必須評審更多的可選設(shè)計方案，而且在開發(fā)過程中必須根據(jù)以往經(jīng)驗(yàn)中所獲得的知識更早地做出關(guān)鍵性的決策。 機(jī)電產(chǎn)品的結(jié)構(gòu)變得愈來愈復(fù)雜、功能變得愈來愈繁多、研制時間變得愈來愈短促、更新?lián)Q代變得愈來愈急速，這些發(fā)展趨勢都對機(jī)電產(chǎn)品的設(shè)計與制造提出新的要求。 NX 具有高性能的機(jī)械設(shè)計和制圖功能，為制造設(shè)計提供了高性能和靈活性，以滿足客戶設(shè)計任何復(fù)雜產(chǎn)品的需要。但是功能僅局限于 CAD。 本次畢業(yè)設(shè)計中我進(jìn)行了充分的課題調(diào)查并參考和借閱的大量的科技文獻(xiàn)，給我的設(shè)計提供了大量的理論依據(jù)。該軟件目前也普 及到機(jī)械、醫(yī)療設(shè)備和電子等行業(yè)，并發(fā)揮著越來越顯著的作用。另外，它提供的二次開發(fā)語言 UD/OPEN、 GRIP、 UG/OPENAPI 簡單易學(xué)，實(shí)現(xiàn)功能多，便于用戶開發(fā)專用的 CAD 系統(tǒng)，具體來說，該軟件具有以下特點(diǎn)： 具有統(tǒng)一的數(shù)據(jù)庫，真正實(shí)現(xiàn)了 CAD/CAE/CAM 等各模塊 之間的無數(shù)據(jù)交換的自由切換，可施行并行工程。 7 、 提 供 了 界 面 良 好 的 二 次 開 發(fā) 工 具 GRIP(GRAPHICAL INTERACTIVE PROGRAMING)和 UFUNC(USER FUNCTION)，并能通過高級語言接口， 使 UG 的圖形功能與高級語言的計算機(jī)功能緊密結(jié)合起來。模型一新建成功后就會自動進(jìn)入建模模塊，若沒進(jìn) 入可單擊“標(biāo)準(zhǔn)”工具欄中的“起始”按鈕 ，彈出下拉菜單。生成的拉伸體如圖 17 所示， 7 圖 16 圖 17 同理通過拉伸可以生成軸的各個軸段。單擊 按鈕，找到鍵的三維造型，定位模式選擇配對，如圖 114和圖 115 所示 10 圖 114 圖 115 單擊確定按鈕，跳出配對條件對話框，如圖 116 所示，然后通過面對齊和中心對齊可以完成鍵的裝配。數(shù)控機(jī)床加工工藝是根據(jù)數(shù)控機(jī)床的特點(diǎn)，以機(jī)械制造的工藝基本理論為基礎(chǔ)，制定的數(shù)控加工工藝文件，其中很多內(nèi)容遵循傳統(tǒng)工藝規(guī)程設(shè)計的原則。確定進(jìn)給路線和安排工步順序，確定定位基準(zhǔn)和夾緊方案，刀具和夾具的選擇，切削用量的選擇，確定對刀點(diǎn)與換刀點(diǎn)。刀具要求有更高的強(qiáng)度、剛度和更好的刀具使用壽命，刀具切削部分與非切削部分都要有較高的尺寸精度要求，加工中心一般采用 7:24 標(biāo)準(zhǔn)圓錐刀柄（ GB1094489），及 HSK（ 1:10）短錐空心柄，刀具裝夾部分常用 TSG82 工具系統(tǒng)及 TMG28 模塊式工具系統(tǒng)。 （ 3）效率高 一次裝夾能完成較多表面的加工，減少了多次裝夾工件所需的輔助時間。其加工工藝路線的確定不只是簡單的工藝設(shè)計問題 , 而是一項(xiàng)具有一定規(guī)模的技術(shù)應(yīng)用工程。 中批生產(chǎn)的工藝特點(diǎn)：（ 1）零件互換性，普遍具有互換性，局部情況配對修配。 各個鍵槽為初銑 — 精銑。主軸轉(zhuǎn)速 200— 20200r178。 4；滾刀至工作臺最小中心距離10mm；加工范圍齒寬 160mm，螺旋角177。外圓車刀 1 初車左邊輪廓 右偏刀 5 T05 55186。 25 500 80 1 自動 8 半精車左邊各個外圓到指定尺寸留精加工余量 T05 25179。179。 25 300 70 1 手動 23 2 鉆Φ 5 中心孔 T02 Φ 5 300 70 手動 3 頂尖夾緊工件 手動 4 割退刀槽，從左端面向左40mm 區(qū)域，留直徑Φ 32 T08 10 300 80 自動 5 粗車右邊各個外圓到制定尺寸，留半精加工余量 1mm T01 25179。 min1 進(jìn) 給速度/mm178。菱形車刀 1 精車右邊輪廓 左偏刀 4 T04 85186。 25 800 80 8 粗車左邊各個外圓到指定 T04 25179。 min1 背吃刀量/mm 備注 1 滾削軸齒輪到指定 尺寸 T09 300 70 第三章軸鍵槽數(shù)控加工夾具設(shè)計 夾具概述 在數(shù)控機(jī)床上加工零件時，為保證加工精度，必須先使工件在機(jī)床上占 據(jù)一個正確的位置，即定位，然后將其夾緊。夾具設(shè)計的基本要求可分為下列三個方面：好用；好造；好修。 夾具設(shè)計 夾具設(shè)計一般過程 調(diào)研分析 1）工件生產(chǎn)綱領(lǐng)、生產(chǎn)類型分析； 2）工件加工工藝方案分析，工件結(jié)構(gòu)、精度特點(diǎn)分析； 3）機(jī)床設(shè)計情況分析； 4）夾具操作要求分析； 5）成本分析。 確定夾具設(shè)計方案 （ 1）定位夾緊方案 軸鍵槽的加工一般選用 V 型鐵塊定位，本次夾具設(shè)計同樣夾具主體部分用 V 形塊定位，夾緊方式選用手動夾緊。但由于工件在加工中還受到慣性力和自身重力的作用，此外切削力本身在加工過程中由于材質(zhì)不均勻、刀具磨損等因素是變化的，所以按靜力平衡求得的夾緊力大小需乘以一定的安全系數(shù)予以修正，因此所需夾緊力的基本公式為： （公式 33） 式中 F0 — 在一定條件下由靜力平衡計算出的夾緊力大小 。例如，用刀具模板可快速建立或引用各種類型的切削刀具；用加工方法模板，可根據(jù)粗精加工的要求為，設(shè)置進(jìn)給量、加工誤差和加工余量等參數(shù)，創(chuàng)建多種加工方法；用操作模板可快速建立加工操作，生成刀具路徑。 順序銑模塊可連續(xù)加工一系列相接表面，用于在切削過程中需要精確控制每段刀具路徑的場合，可以保證各相接表面光順過度。引用 模板文件，可節(jié)省操作時間，提高工作效率。 （ 6）參考坐標(biāo)系（ RCS） 參考坐標(biāo)系是確定所有非模型數(shù)據(jù)（如刀軸方向、安全平面等）的基準(zhǔn)位置。 （ 12）檢查幾何 (Check geometry) 檢查幾何是指加工過程中，要避開與刀具或 者刀柄相碰撞的對象。根據(jù)加工表面形 狀可分為平面銑和輪廓銑；根據(jù)在加工過程中機(jī)床主軸軸線方向相對于工件是否能夠改變，分為固定軸銑和變軸銑。 4．?dāng)?shù)控工藝的繼承性好。 ﹒分配數(shù)控加工的誤差。 軸的數(shù)控加工過程 ，部件，毛胚體。如果說得再細(xì)致一點(diǎn)，我們可以這樣理解 PDM： 從產(chǎn)品來看， PDM 系統(tǒng)可幫助組織產(chǎn)品設(shè)計，完善產(chǎn)品結(jié)構(gòu)修改，跟蹤進(jìn)展中的設(shè)計概念，及時方便地找出存檔數(shù)據(jù)以及相關(guān)產(chǎn)品信息。但技術(shù)只是實(shí)現(xiàn)企業(yè)目標(biāo)的基礎(chǔ)。產(chǎn)品數(shù)據(jù)管理 (Product Data Management 簡稱 PDM)正是在這一背景下運(yùn)行而生的一項(xiàng)新的管理思想和技術(shù)。我國也有一些企業(yè)實(shí)施了 PDM。其核心在于能夠使所有與項(xiàng)目相關(guān)的人在整個信息生命周期中自由共享與產(chǎn)品相關(guān)的異構(gòu)數(shù)據(jù)。 PDM 明確定位為面向制造企業(yè)，以產(chǎn)品為管理的核心，以數(shù)據(jù)、過程和資源為管理信息的三大要素。因?yàn)椋?PDM，并不僅僅只是 PDM，其更深層次的內(nèi)涵是與企業(yè)文化的緊密結(jié)合、與生產(chǎn)關(guān)系的適應(yīng)以及與企業(yè)目標(biāo)的匹配。 PDM 的產(chǎn)生和發(fā)展與社會大環(huán)境緊密相連，與企業(yè)自身息息相關(guān)。 圖 41 圖 42 39 圖 43 圖 44 圖 45 40 圖 46 2 創(chuàng)建刀具，創(chuàng)建加工過程中所需的刀具，需 5個刀具如圖 47 所示，創(chuàng)建過程如圖 48，圖 49 所示 圖 47 各個刀具列表 41 圖 48 刀具參數(shù) 圖 49 加持器參數(shù) 3 創(chuàng)建各個操作。 ﹒編制數(shù)控加工工藝規(guī)劃文件。 1﹒數(shù)控加工工藝分析的主要內(nèi)容 ﹒選擇適合在數(shù)控機(jī)床上加工的零件。 數(shù)控加工工藝 在普通機(jī)床上加工零件時，是用工藝規(guī)程或工藝卡片來規(guī)定每道工序的操作內(nèi)容，操作者按照工藝卡片上的“程序”加工。 （ 13）工件 (Workpiece) 工件是指包含零件信息和毛坯信息的過程零件。 （ 7）步進(jìn)（ Stepover） 36 步進(jìn)是指兩相鄰刀具路徑之間的距離，即橫向進(jìn)給量，對 于銑削加工則是指銑削寬度。 （ 3）刀具路徑 /刀軌（ Tool Path） 刀具路徑 /刀軌是由操作生成的，包含加工所選幾何的刀具位置、進(jìn)給量、切削速度和后置處理命令等信息。 在加工基礎(chǔ)模塊中包含了點(diǎn)位加工程序，可建立鉆孔、攻螺紋和鏜孔等點(diǎn)位加工刀具路徑。同時，應(yīng)用其可視化功能，可在屏幕上顯示刀具軌跡，模擬刀具的真實(shí)切削過程，并通過過切檢查和殘留材料檢查，檢測相關(guān)參數(shù)設(shè)置的正確性。當(dāng)夾緊力與切削力的方向相反時 ,可取 K=. 所 以根據(jù)（公式 43）夾具所需的夾緊力為 : 鍵槽加工的總的切削力 F=1011N 所以設(shè)計的夾具是合格的 . 夾具實(shí)體建模 確定夾具元件 根據(jù)以上夾具體設(shè)計分析，確定夾具各元件如下： （ 1）底座，設(shè)計一個底座便于夾具的安裝。基于 UG 三維技術(shù)進(jìn)行設(shè) 29 計 ,可充分運(yùn)用其幾何鏈接工具 ,把直接與夾具體關(guān)聯(lián)的定位件、夾緊件、導(dǎo)向件的與夾具體的定位面、聯(lián)接面直接或間接相關(guān)的面鏈接到夾具體部件中 ,使之成為夾具體設(shè)計的鏈接特征。 方案審查 1）必要的加工精度計算、分析； 2）必要的夾緊力計算、分析； 3）必要的零部件強(qiáng)度及剛度計算、分析； 4）方案優(yōu)化； 5）有關(guān)人員、部門審查。還應(yīng)從工廠的實(shí)例制造條件出發(fā)來考慮好造、好修的問題。用于裝夾工件的工藝裝備就是機(jī)床夾具。 25 600