【正文】 ....................374 夾具的建模與運(yùn)動(dòng)仿真 ...............................40 基本概念 .................................................40 夾具 建模 .................................................42 運(yùn)動(dòng)仿真 .................................................455 夾具的受力分析 ....................................48山東科技大學(xué)學(xué)士學(xué)位論文IV 基本概念 .................................................48 切削力的來源，切削合力及其分解 ...........................48 銑頂面螺紋孔平面夾具的受力分析 ...........................49 銑底面夾具的受力分析 .....................................51 鉆頂面 M6 孔夾具的受力分析 ................................53 鏜 Φ50H7 支撐孔夾具受力分析 .............................55技術(shù)經(jīng)濟(jì)分析 .........................................57設(shè)計(jì)總結(jié) .............................................59參考文獻(xiàn) .............................................60致 謝 ................................................61附錄一 ...............................................62山東科技大學(xué)學(xué)士學(xué)位論文1緒 論 著科學(xué)技術(shù)的發(fā)展，先進(jìn)設(shè)備不斷涌現(xiàn)，機(jī)械設(shè)計(jì)和工藝安排方面有了較快的發(fā)展，就目前市場(chǎng)生產(chǎn)水平而言，大型企業(yè)資金雄厚，擁有先進(jìn)的技術(shù)和生產(chǎn)設(shè)備，而中、小型企業(yè)在工藝安排和夾具設(shè)備方面相對(duì)較差，通過對(duì)套筒座零件的工藝和專用夾具的設(shè)計(jì)，以解決中、小企業(yè)所存在的問題，提高生產(chǎn)效率、提高產(chǎn)品精度，降低生產(chǎn)成本。這是我們?cè)谶M(jìn)行畢業(yè)設(shè)計(jì)之前對(duì)所學(xué)各課程的一次深入的綜合性的總復(fù)習(xí)，也是一次理論聯(lián)系實(shí)際的訓(xùn)練，因此，它在我們四年的大學(xué)生活中占有重要的地位。（ 2） 軸 承 座 在 開 始 生 產(chǎn) 的 過 程 中 必 須 對(duì) 軸 承 座 進(jìn) 行 預(yù) 熱 。底面的 6 個(gè)螺栓孔上表面也有表面粗糙度的要求，山東科技大學(xué)學(xué)士學(xué)位論文5還有套筒支承孔自身有個(gè)圓柱度要求。經(jīng)時(shí)效退火后可消除 90%以上的內(nèi)應(yīng)力。鑄造可以大批量生產(chǎn)，山東科技大學(xué)學(xué)士學(xué)位論文6成本較低，能夠造出這樣零件形狀復(fù)雜的鑄件。可能會(huì)影響加工精度。? 選擇加工設(shè)備及工藝裝備 選擇機(jī)床山東科技大學(xué)學(xué)士學(xué)位論文10 （1）工序 50、80、100 是銑削加工，各工序的工步數(shù)不多，成批生產(chǎn)不要求很高的生產(chǎn)率，根據(jù)工件尺寸選用 X5020A 立式銑床。根據(jù)零件表面的精度要求、尺寸和形狀特點(diǎn)，參考本書有關(guān)資料，選擇如下（1）加工底面及孔凸臺(tái)平面時(shí)可用分度值 的螺旋測(cè)微器。（3）選擇加工軸向尺寸所用量具可以選用 的游標(biāo)卡尺進(jìn)行測(cè)量。5（7）攻螺紋時(shí)用 M6 的螺紋刀。 工序尺寸的公差按各加工方法所能達(dá)到的經(jīng)濟(jì)精度確定，查閱相關(guān)“機(jī)械制造技術(shù)基礎(chǔ)”教材中各種加工方法的經(jīng)濟(jì)加工精度表。 表 底面的工序尺寸及公差的計(jì)算 單位：mm工序名稱 工序間余量 工序達(dá)到的公差 工序尺寸及公差精銑 IT8 ?半精銑 IT11 .5?粗銑 2 IT12 03.毛坯 ?8? 一對(duì)工藝孔的工序尺寸及公差計(jì)算工藝孔經(jīng)過了鉆孔、擴(kuò)孔、鉸孔三道工步（1）用查表法確定各道工序的加工余量及毛坯總余量如下由于鑄造時(shí)無法鑄出毛坯孔，故毛坯總余量=鉸孔加工余量=；擴(kuò)孔加工余量=；鉆孔加工余量=（2）計(jì)算各工序尺寸的基本尺寸。180inT?確定機(jī)床主軸轉(zhuǎn)速 n min/????（B）確定時(shí)間定額（2 個(gè)工位）一個(gè)工位基本時(shí)間 =37s??zMbfllT21其中 為切削加工長(zhǎng)度； 為刀具切入長(zhǎng)度； 為刀具切出長(zhǎng)ml124?1l 2l度； 為工作臺(tái)水平進(jìn)給量。180minT?確定機(jī)床主軸轉(zhuǎn)速 n 。?)~2(tan1rspkl其中 ；?sp?40r=3~5，取 =4mm2l2l 工序 160、170 精鏜左、右支承孔（A）確定切削用量a 確定背吃用量山東科技大學(xué)學(xué)士學(xué)位論文22取背吃刀量等于其在此工序的加工余量，即 a=。Mzf????)3~((其中 d=40mm； ；m1?90rk=3~5，取 =4mm2l2l=?? 工序 110 粗銑左端面 B（A）確定切削用量a．確定背吃刀量粗銑時(shí)，為提高銑削效率，一般選擇銑削背吃刀量等于加工余量。Mzf???)3~((其中 d=100mm； ；m75?90rk=3~5，取 =4mm2l2l=?? 工序 80 鉆、擴(kuò)、鉸孔工步 1：鉆 底面凸臺(tái)孔；（A） 確定切削用量 a. 確定背吃刀量 因?yàn)榈谝淮毋@孔的加工余量為 。=)2~(cot211??rkdDl其中 D=； ；??15?rk=2～4，取 =3mm2l2l工步 3：擴(kuò)一對(duì) 底面工藝孔；a. 確定背吃刀量 因?yàn)閿U(kuò)孔的加工余量為 。=)2~(cot211??rkdDl其中 D=； ；??15?rk=13mm2l 工序 150：鉆、攻螺紋孔工步 1：鉆 Φ5 螺紋孔；（A） 確定切削用量 a. 確定背吃刀量 因?yàn)榈谝淮毋@孔的加工余量為 5mm。=；Pl)~(1=；32?n=470n3 專用夾具的設(shè)計(jì)為了提高勞動(dòng)生產(chǎn)率，保證加工質(zhì)量，降低勞動(dòng)強(qiáng)度。2. 確定圓柱銷的尺寸及公差圓柱銷直徑的基本尺寸 d1＝工件孔 1 的最小極限尺寸 =圓柱銷按 g6 制造（T=）即 =Φ ?3. 查表確定削邊銷尺寸 b 及 B山東科技大學(xué)學(xué)士學(xué)位論文34b=4mm B==4. 確定削邊銷的直徑尺寸及公差δ = = =)d(bTD???)64.(???按 h6 級(jí)確定公差： =Φ ?5. 計(jì)算定位誤差——目的是分析定位方案的可行性因?yàn)槎ㄎ环较蚺c加工尺寸方向垂直，且被加工表面無尺寸公差要求，為此要加工表面，只要保證粗糙度為 ，故只需進(jìn)行轉(zhuǎn)角誤差計(jì)算即可。當(dāng)進(jìn)行銑削加工時(shí)，將支撐板用螺釘緊釘在夾具體的支撐臂上，工件放于其上相當(dāng)于有一個(gè)面的約束，限制了三個(gè)自由度。 夾具結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)及操作簡(jiǎn)要說明 夾具體的設(shè)置應(yīng)該綜合考慮，使各個(gè)部分通過夾具體能夠有機(jī)的聯(lián)系在一起，形成一個(gè)整體 。 ???? ????????rctgLXrctg?山東科技大學(xué)學(xué)士學(xué)位論文40=?2??6轉(zhuǎn)角誤差很小，符合定位要求，可以使用。簡(jiǎn)單地說，制作三維模型只是建模的一種，但建模不一定是建立可視的三維模型，還可以是數(shù)學(xué)模型、邏輯模型等等。模型與真實(shí)系統(tǒng)間在屬性上具有相似的特性和變化規(guī)律。（3）結(jié)構(gòu)有效：不但搞清實(shí)際系統(tǒng)內(nèi)部之間的工作關(guān)系，且了解了實(shí)際系統(tǒng)的內(nèi)部分解結(jié)構(gòu)。山東科技大學(xué)學(xué)士學(xué)位論文43模型應(yīng)用的范圍、有效性。圖 鉆頂面 M6 孔夾具裝配圖山東科技大學(xué)學(xué)士學(xué)位論文45 鏜 Φ50H7 支撐孔夾具各零件的實(shí)體創(chuàng)建（1）運(yùn)用所學(xué)的 PRO/ENGINEER 知識(shí)繪制出各零件的并創(chuàng)建實(shí)體。 基本概念1）Pro/ENGINEER Mechanica 是一款實(shí)用的設(shè)計(jì)軟件，設(shè)計(jì)工程師可以利用它更好地了解產(chǎn)品性能，并相應(yīng)地調(diào)整數(shù)字化設(shè)計(jì)而無需具有專家的 FEA 背景，工程部門通過這款軟件可以及早看清產(chǎn)品特性、改善檢驗(yàn)和認(rèn)證過程，減低成本、提高產(chǎn)品質(zhì)量，從而實(shí)現(xiàn)對(duì)工程進(jìn)度和預(yù)算的控制。 Pro/ENGINEER Mechanica 分析結(jié)果應(yīng)力條紋圖，如 圖所示山東科技大學(xué)學(xué)士學(xué)位論文51圖 應(yīng)力條紋圖最大主應(yīng)力： +01 中間主應(yīng)力： +01最小主應(yīng)力： +00 模型的總質(zhì)量: 應(yīng)變變化幅值圖，如圖 所示圖 應(yīng)變變化幅值圖質(zhì)心的質(zhì)量慣性矩: Ixx: +01 Ixy: Iyy: +00Ixz: Iyz: +00 Izz: +01模型上的合成載荷: 在全局 X 方向: 在全局 Y 方向: +02 在全局 Z 方向: +02山東科技大學(xué)學(xué)士學(xué)位論文52由圖 ，圖 以及分析數(shù)據(jù)可知在工件螺紋孔處應(yīng)力最大，但不會(huì)影響工件的加工。查資料計(jì)算出鉆削扭矩 M≈ ，壓緊力 P≈，自身重力 G≈150（N） 。夾具中用來釘緊壓板的螺栓應(yīng)該有較大的抗剪強(qiáng)度，還應(yīng)稍微增大其強(qiáng)度。其通用基體部分是零件組中所有零件共用的主要部分；而可調(diào)、可換部分則是針對(duì)零件組中某種（或幾種）特定零件而專門設(shè)計(jì)的專用或準(zhǔn)專用部分，這些夾具在整個(gè)零件組中具有相近于通用夾具的適應(yīng)性，而當(dāng)針對(duì)某個(gè)零件、某道工序調(diào)整好之后，則又具有相近于專用夾具的高效率、高精度、使用方便等優(yōu)點(diǎn)。此次設(shè)計(jì)用到了大學(xué)四年大量知識(shí)，使我更加扎實(shí)的掌握了有關(guān)機(jī)械制造工藝學(xué)方面的知識(shí)，學(xué)會(huì)了如何使用機(jī)械設(shè)計(jì)手冊(cè)以及各種工具書。山東科技大學(xué)學(xué)士學(xué)位論文61參考文獻(xiàn)[1] [M].北京：機(jī)械工業(yè)出版社，1991[2] [M].北京：機(jī)械工業(yè)出版社，1995[3] [M].北京:化學(xué)工業(yè)出版社，2022[4] 趙家齊. 機(jī)械制造技術(shù)基礎(chǔ)課程設(shè)計(jì)[M].武漢：華中科技大學(xué)出版社，2022[5] [M].北京：機(jī)械工業(yè)出版社，2022[6] 楊叔子. ：機(jī)械工業(yè)出版社，2022[7] 周開勤. 機(jī)械零件手冊(cè)主編（第 5 版）.北京: 機(jī)械工業(yè)出版社,2022[8] 馮辛安. 機(jī)械制造裝備設(shè)計(jì)[M]．北京：機(jī)械工業(yè)出版社，1999.[9] ：3 [M]．北京：機(jī)械工業(yè)出版社，1996[10] 李軍． Pro/ENGINEER 2022i 實(shí)例教程．北京：理工大學(xué)出版社 ，2022 [11] 黃圣杰 王俊祥．Pro/ENGINEER 2022 基礎(chǔ)及應(yīng)用教程．電子工業(yè)出版社，2022[12] 甘登岱．Pro/ENGINEER 2022i/i（平方）與三維模型設(shè)計(jì)．北京：清華大學(xué)出版社， 2022 年[13] 丁淑輝，曹連民．Pro/ENGINEER Wildfire 基礎(chǔ)設(shè)計(jì)與實(shí)踐．北京：清華大學(xué)出版社，2022[14] 喬建軍． Pro/ENGINEER Wildfire 動(dòng)力學(xué)與有限元分析從入門到精通．北京：機(jī)械工業(yè)出版社，2022山東科技大學(xué)學(xué)士學(xué)位論文62致 謝 時(shí)光如梭，轉(zhuǎn)眼畢業(yè)在即。山東科技大學(xué)學(xué)士學(xué)位論文63附錄一英文文獻(xiàn)Application and developmentOf case based reasoning in fixture design Fixtures are devices that serve as the purpose of holding the workpiece securely and accurately, and maintaining a consistent relationship with respect to the tools while machining. Because the fixture structure depends on the feature of the product and the status of the process planning in the enterprise, its design is the bottleneck during manufacturing, which restrains to improve the efficiency and leadtime. And fixture design is a plicated process, based on experience that needs prehensive qualitative knowledge about a number of design issues including workpiece configuration, manufacturing processes involved, and machining environment. This is also a very time consuming work when using traditional CAD tools (such as Unigraphics, CATIA or Pro/E), which are good at performing detailed design tasks, but pro