【正文】 二、介紹機(jī)床的主軸結(jié)構(gòu) 機(jī)床主軸箱的水平主軸和底座上的立式的主軸精度的高低決定了被加工螺桿的精度，同時螺桿在壓縮機(jī)中以幾千轉(zhuǎn)的速度高速旋轉(zhuǎn)時，精度較差的螺桿會使壓縮機(jī)產(chǎn)生發(fā)熱、振動、效率低、磨損快等現(xiàn)象。加工幾種直徑的螺桿就需要幾種中心距規(guī)格不同的機(jī)床。CAXA制造工程師提供的后置處理功能是非常靈活的，它可以通過用戶自己修改某些設(shè)置而適用各自的機(jī)床要求。也就是說加工零件的質(zhì)量及加工時間是由數(shù)控程序決定而不是由機(jī)床操作人員決定的。為了使軟件能夠易學(xué)易用，Dassault System 于94年開始重新開發(fā)全新的CATIA V5版本，新的V5版本界面更加友好，功能也日趨強(qiáng)大，并且開創(chuàng)了CAD/CAE/CAM 軟件的一種全新風(fēng)格。同時，由于該系統(tǒng)的開放性。CAD迄今已有50年歷史；經(jīng)歷了四次技術(shù)革命：60年代第一次CAD技術(shù)革命——曲面造型系統(tǒng)。全面支持英文、簡體和繁體中文Windows環(huán)境5．豐富流行的數(shù)據(jù)接口CAXA制造工程師是一個開放的設(shè)計／加工工具。(3)可以采用多種方式進(jìn)行二次開發(fā)或用戶定制。產(chǎn)品整個開發(fā)過程包括概念設(shè)計、詳細(xì)設(shè)計、工程分析、成品定義和制造乃至成品在整個生命周期中的使用和維護(hù)。系統(tǒng)提示：“正在準(zhǔn)備曲面請稍候”、“處理曲面”等，然后系統(tǒng)就會自動生成粗加工軌跡。（2）后置設(shè)置用戶可以增加當(dāng)前使用的機(jī)床，給出機(jī)床名，定義適合自己機(jī)床的后置格式。1)直接連接:通過連接力把兩個零部件連接起來的一種約束關(guān)系，如過盈連接、彈性連接等。不同層次零件的裝配存在先后順序約束，下層零件的裝配優(yōu)先于上層零件的裝配，不同子裝配體的零件可以并行裝配。鉆模板13鉆模板材料的選擇：鉆模板在滿足剛性要求的情況下減輕其重量，所以對材料的選擇進(jìn)行了對比。采用這種鉆模板鉆孔，位置精確度較高。為減少切削煙力和切削熱，應(yīng)該選擇較大的前角，取r0=15176。為了解決這個問題，可加用過渡套筒的處表面接觸，過渡套筒的兩端各裝有四個螺釘，用這些螺釘夾住毛坯工件，并調(diào)整套筒外圓的軸線與主軸旋轉(zhuǎn)軸線相重合，即可車削。為了提高夾具體對零件定位的精度，在夾具體上左右兩面各設(shè)一個突臺，提高定位固定精度。（5）此外，還要考慮一些其他因素，如加工表面的物理機(jī)械性能的特殊要求，工件形狀和重量等第一章：設(shè)計任務(wù)本任務(wù)主要是設(shè)計翻轉(zhuǎn)式鉆床杠桿臂的夾具，對杠桿臂進(jìn)行相互垂直兩空的加工，要對杠桿臂進(jìn)行固定定位，提高加工精度。2）提高生產(chǎn)效率專業(yè)夾具的復(fù)雜程度要與工件的生產(chǎn)綱領(lǐng)相適應(yīng)，應(yīng)根據(jù)工件生產(chǎn)批量的大小選用不同復(fù)雜程度的高效夾緊裝置，以縮短輔助時間，以提高生產(chǎn)效率。（1）標(biāo)準(zhǔn)化機(jī)床夾具的標(biāo)準(zhǔn)化與通用化是相互聯(lián)系的兩個方面。例如，在銑床上使用電動虎鉗裝夾工件，效率可提高5倍左右；在車床上使用高速三爪自定心卡盤，可保證卡爪在試驗轉(zhuǎn)速為9000r/min的條件下仍能牢固地夾緊工件，從而使切削速度大幅度提高。根據(jù)使用二點，鉆套可分為固定式，可換式，快換式等多種結(jié)構(gòu)形式（1） 固定鉆套 固定鉆套直接被壓在鉆模板上，其位置精度要求較高，但磨損后不易更換，鉆模板較薄時，為使鉆套具有足夠的引導(dǎo)長度，贏采用有肩鉆套。垂直孔Φ10mm水平孔Φ13mm杠桿臂在安裝到夾具上時應(yīng)對左右兩端底面進(jìn)行定位固定，因不同零件左右兩端底面垂直距離存在一定的誤差，所以應(yīng)設(shè)計能夠上下移動的平面對零件兩端底面進(jìn)行定位固定；在鉆水平孔時，杠桿臂承受向里的力，所以應(yīng)對杠桿臂進(jìn)行防止前后運(yùn)動的固定；在鉆垂直孔時，杠桿臂承受向下的力，所以應(yīng)對杠桿臂進(jìn)行防治下移的固定。所以定位銷的材料選擇為20號鋼，并進(jìn)行滲碳處理，~，達(dá)到HRC為55~60。如果采用三只支承爪的跟刀架支承工件一面由車刀抵住，使工件上下、左右都不能移動，車削時穩(wěn)定，不易產(chǎn)生振動。，并要經(jīng)常保持鋒利。鉆模板上安裝鉆套的底孔與定位元件間的位置精度直接影響工件孔的位置精度，因此至關(guān)重要。2）可換鉆套 在成批生產(chǎn)、大量生產(chǎn)中，為便于更換鉆套，采用可換鉆套3）快換鉆套 在工件的一次裝夾中，若順序進(jìn)行鉆孔、擴(kuò)孔、鉸孔或攻絲等多個工步加工，需要不同孔徑的鉆套來引導(dǎo)刀具，此時應(yīng)使用快換鉆套。其中，幾何約束主要分為以下四類:1)位置約束關(guān)系，描述了產(chǎn)品中兩個零件或部件的幾何元素間的相對位置關(guān)綣，如貼合、對齊、插入等。1：制造工程師實體及毛胚的確定在CATIA實體中選取【文件】→【輸出】→【零件】，在“輸出文件”對話框中選取制造工程師可讀取數(shù)據(jù)格式保存。③ 后置處理設(shè)置。CAD/CAM軟件作為企業(yè)信息化基礎(chǔ)應(yīng)用軟件，其發(fā)展過程和趨勢是從單項技術(shù)的應(yīng)用到各種技術(shù)的集成化應(yīng)用，從單個企業(yè)向集團(tuán)化發(fā)展，這不僅是 CAD/CAM技術(shù)和產(chǎn)品的趨勢，同時也反映了制造業(yè)信息化技術(shù)的應(yīng)用趨勢。CATIA V5在Windows平臺的應(yīng)用可使設(shè)計師更加簡便地同辦公應(yīng)用系統(tǒng)共享數(shù)據(jù)；而UNIX平臺上NT風(fēng)格的用戶界面，可使用戶在UNIX平臺上高效地處理復(fù)雜的工作。作為863計劃中CIMS目標(biāo)產(chǎn)品的CAXA制造工程師，在10多年間經(jīng)歷了從工作站到PC、從DOS到Windows、從2000到XP直至2004長期積累與多次升級，已經(jīng)發(fā)幕成具有強(qiáng)大的線架、曲面、實體混合3D造型功能，并針對多種格式3D 模型提供豐富靈活的加工策略、加工套路、軌跡優(yōu)化、加工仿真、工藝表單、多軸加工、反向工程等，以強(qiáng)大后置處理與機(jī)床通信等功能的現(xiàn)代數(shù)字化設(shè)計/制造系統(tǒng)。7．品質(zhì)一流的刀具軌跡和加工質(zhì)量　 加工路徑的優(yōu)化處理使刀具軌跡更加光滑、流暢、均勻、合理，大大提高了加工走刀的流暢性，保證了工件表面的加工質(zhì)量。包括:從大型的波音747飛機(jī)、火箭發(fā)動機(jī)到化妝品的包裝盒，幾乎涵蓋了所有的制造業(yè)產(chǎn)品。CAXA制造工程師是北航海爾軟件有限公司研制開發(fā)的全中文、面向數(shù)控銑床和加工中心的三維CAD/CAM軟件。CATIA具有強(qiáng)大的零件設(shè)計功能，打開零件圖以及另存零件圖著不再詳細(xì)介紹。被加工零件一般用工程圖的形式表達(dá)在圖紙上，用戶可根據(jù)圖紙建立三維加工模型。CATIA設(shè)計是在計算機(jī)的環(huán)境中進(jìn)行零件的設(shè)計、裝配及裝配體結(jié)構(gòu)合理性判斷，并進(jìn)行平面圖紙的生成和數(shù)控仿真。 優(yōu)點：機(jī)床的結(jié)構(gòu)簡單，能適應(yīng)多種規(guī)格螺桿的加工。 缺點1：由于主軸軸承的徑向游隙不可調(diào)整，所以主軸精度較差。 缺點是：加工不同直徑的螺桿需要調(diào)整摩擦離合器壓緊碟簧的預(yù)緊力。 這種主軸結(jié)構(gòu)的缺點： 主軸的加工工藝較復(fù)雜，主軸的裝配也需要有經(jīng)驗的工人操作才能使主軸精度達(dá)到理想數(shù)值。 缺點：機(jī)床的結(jié)構(gòu)和機(jī)床的裝配較前二種機(jī)床復(fù)雜，機(jī)床的造價也較前二種機(jī)床高。 第一種：機(jī)床的主軸與刀具回轉(zhuǎn)中心的中心距為固定式 機(jī)床的主軸與刀具回轉(zhuǎn)中心的中心距為固定式，中心距不可調(diào)整。后置處理的目的是形成數(shù)控指令文件，也就是平我們經(jīng)常說的G代碼程序或NC程序。數(shù)控加工的最大特征有二點：一是可以極大地提高精度，包括加工質(zhì)量精度及加工時間誤差精度；二是加工質(zhì)量的重復(fù)性，可以穩(wěn)定加工質(zhì)量，保持加工零件質(zhì)量的一致。V5版本的開發(fā)開始于1994年。而當(dāng)時的Autodesk公司是一個僅有員工數(shù)人的小公司，其開發(fā)的CAD系統(tǒng)雖然功能有限，但因其可免費拷貝，故在社會得以廣泛應(yīng)用。隨著Internet/Intranet網(wǎng)絡(luò)和并行、高性能計算及事務(wù)處理的普及，異地、協(xié)同、虛擬設(shè)計及實時仿真也得到了廣泛應(yīng)用。同時，初學(xué)者更可以借助師傅積累的知識加工模板，實現(xiàn)快速入門和提高4．Windows界面操作CAXA制造工程師基于微機(jī)平臺，采用原創(chuàng)Windows菜單和交互，全中文界面，讓您一見如故，輕松流暢地學(xué)習(xí)和操作。(2)有強(qiáng)大的圖形編輯功能。在這個環(huán)境中，可以對產(chǎn)品開發(fā)過程的各個方面進(jìn)行仿真，并能夠?qū)崿F(xiàn)工程人員和非工程人員之間的電子通信。（6）生成粗加工刀路軌跡。其中的刀刃長度和刃桿長度與仿真有關(guān)而與實際加工無關(guān)，在實際加工中要正確選擇吃刀量和吃刀深度，以免刀具損壞。連接約束關(guān)系按照連接方法可分為間接連接和直接連接。，做出零件的草圖（）（）（）（）（）4：翻轉(zhuǎn)式鉆床夾具的裝配（1）裝配體模型由若干零部件組成的裝配單元稱為裝配體。因為鉆模板4的鉆套位于靠右端，所以講鉆模板4厚度定位17mm。常見的鉆模板有固定式、鉸鏈?zhǔn)?、可卸式、懸掛式等四種結(jié)構(gòu)形式1）固定式鉆模板 固定式鉆模板與夾具是固定連接的可以與夾具體做成一體，也可以用螺釘將它與夾具體相連接?！?3176。用過渡套筒支承車細(xì)長軸用上述方法車削支承承中心架的溝槽是比較困難的。夾具體體型比較大，為了減輕其重量，方便在鉆床上裝卸，所以我將夾具體的后面以及下面?zhèn)€減去一個方形空間。（3）要考慮被加工材料的性質(zhì)（4）要考慮工廠或車間的實際情況，同時也應(yīng)考慮不斷改進(jìn)現(xiàn)有的加工方法和設(shè)備，推廣新技術(shù)，提高工藝水平。2：鉆床夾具的概括鉆床夾具的特點1） 保證工件的加工精度專用夾具應(yīng)有合理的定位方案，合適的尺寸，公差和技術(shù)要求，并進(jìn)行必要的精度分析，確保夾具能滿足工件的加工精度要求?，F(xiàn)代機(jī)床夾具的發(fā)展方向：現(xiàn)代機(jī)床夾具的發(fā)展方向主要表現(xiàn)為標(biāo)準(zhǔn)化、精密化、高效化和柔性化等四個方面。目前，除了在生產(chǎn)流水線、自動線配置相應(yīng)的高效、自動化夾具外，在數(shù)控機(jī)床上，尤其在加工中心上出現(xiàn)了各種自動裝夾工件的夾具以及自動更換夾具的裝置，充分發(fā)揮了數(shù)控機(jī)床的效率。（2） 可換鉆套 在成批生產(chǎn)、大量生產(chǎn)中，為便于更換鉆套，采用可換鉆套（3） 快換鉆套 在工件的一次裝夾中，若順序進(jìn)行鉆孔、擴(kuò)孔、鉸孔或攻絲等多個工步加工，需要不同孔徑的鉆套來引導(dǎo)刀具，此時應(yīng)使用快換鉆套。第二章：翻轉(zhuǎn)式鉆床夾具的總體設(shè)計1：翻轉(zhuǎn)式鉆床夾具的設(shè)計2：夾具的工作原理與結(jié)構(gòu)設(shè)計：為了滿足杠桿臂的需要，使杠桿臂左右兩端底面定位固定，因不同零件存在一定的誤差，應(yīng)使杠桿臂被加工兩孔軸線與鉆模板軸線的重合，所以將鉆模板固定，又因零件要求為垂直距離，所以設(shè)計右端平面固定，左端設(shè)置螺旋輔助支撐2進(jìn)行左右兩端垂直距離的調(diào)整定位。定位銷的加工：由于細(xì)長軸本身剛性差（L/d值愈大，剛性愈差），在車削過程中會出現(xiàn)以下問題：工件受切削力、自重和旋轉(zhuǎn)時離心力的作用，會產(chǎn)生彎曲、振動，嚴(yán)重影響其圓柱度和表面粗糙度。因此車細(xì)找軸時一個非常關(guān)鍵的問題是要應(yīng)用三個爪跟刀架。為了減少徑向切削力，應(yīng)選擇較小的刀尖圓弧半徑（re）。在上述各鉆模板結(jié)構(gòu)中，以固定式鉆模板鉆套底孔的位置精度最高，而以懸掛式鉆模板鉆套底孔的位置精度為最低。更換鉆套時，只需逆時針轉(zhuǎn)動鉆套使削邊平面轉(zhuǎn)至螺釘位置，即可向上快速取出鉆套。2)連接約束關(guān)系，描述了產(chǎn)品零部件幾何元素間的直接連接或間接連接關(guān)系，連接體之間具有連接介質(zhì)或連接力。本例中選取igs格式。選擇“后置處理設(shè)置”標(biāo)簽，根據(jù)當(dāng)前的機(jī)床，設(shè)置各參數(shù)。CAD/CAM技術(shù)和系統(tǒng)的發(fā)展及應(yīng)用使傳統(tǒng)的產(chǎn)品設(shè)計方法與生產(chǎn)模式發(fā)生了深刻變化，產(chǎn)生了陳套的經(jīng)濟(jì)和社會效益。 　　CATIA V5結(jié)合了顯式知識規(guī)則的優(yōu)點，可在設(shè)計過程中交互式捕捉設(shè)計意圖，定義產(chǎn)品的性能和變化。　 CAXA制造工程師不僅是是一款高效易學(xué)，具有很好工藝性的數(shù)控加工編程軟件，而且還是一套Windows原創(chuàng)風(fēng)格，全中文三維造型與曲面實體完美結(jié)合的CAD／CAM一體化系統(tǒng)。5：虛擬設(shè)計虛擬設(shè)計是20世紀(jì)90年代發(fā)展起來的一個新的研究領(lǐng)域，是計算機(jī)圖形學(xué)、人工智能、計算機(jī)網(wǎng)絡(luò)、信息處理、機(jī)械設(shè)計與制造等技術(shù)綜合發(fā)展的產(chǎn)物。在世界上有超過13,000的用戶選擇了CATIA。CAXA制造工程師基于微機(jī)平臺，采用原創(chuàng)Windows菜單和交互方式，全中文界面，便于輕松學(xué)習(xí)和操作，并且價格較低。第九章：CAXA制造工程師簡介1： CAXA制造工程師的發(fā)展CAXA制造工程師是北航海爾軟件有限公司研制開發(fā)的全中文、面向數(shù)控銑床和加工中心的三維CAD/CAM軟件。針對這種需求，CAM系統(tǒng)應(yīng)提供強(qiáng)大幾何建模功能，不僅應(yīng)能生成常用的直線和圓弧，還應(yīng)提供復(fù)雜的樣條曲線、組合曲線、各種規(guī)則的和不規(guī)則的曲面等的造型方滕，并提供種過渡、裁剪、幾何變換等編輯手段。在本課題的研究中，涉及了CAD/CAM技術(shù)的發(fā)展，翻轉(zhuǎn)式鉆床夾具零件的設(shè)計、裝配及裝配體平面構(gòu)造，零件在制造工程師中數(shù)控仿真的內(nèi)容致 謝在山東交通學(xué)院學(xué)習(xí)期間,得到許多人的支持與幫助,值此論文即將完成之際,謹(jǐn)向所有關(guān)心我學(xué)業(yè)的老師、同學(xué)和朋友表示感謝!，務(wù)實高效的工作作風(fēng)使我受益匪淺。 缺點1：主軸箱旋轉(zhuǎn)后主軸回轉(zhuǎn)中心線與刀具回轉(zhuǎn)中心線間的距離不易精確測量。雖然可以利用軸承的內(nèi)徑和軸徑的過盈配合來消除軸承的徑向游隙，但每個軸承的內(nèi)徑和徑向游隙不是一個固定值，因此設(shè)計和加工時很難給準(zhǔn)軸徑與軸承內(nèi)徑的配合公差。 由于每個螺桿材質(zhì)的密度、硬度存在細(xì)微差異及刀具鋒利程度也存在差異，因此使這種控制方法的精度不太準(zhǔn)確，可能導(dǎo)致螺桿螺旋槽的深度公差過大。第二種結(jié)構(gòu)的主軸精度比第一種主軸精度提高50%左右。 優(yōu)點：機(jī)床能適應(yīng)多種規(guī)格螺桿的加工，每種規(guī)格的螺桿不需要配備相應(yīng)的加工機(jī)床。為滿足加工不同直徑的螺桿，目前國內(nèi)單螺桿加工機(jī)床的布局大致有以下幾種方案。在CAXA制造工程師中做刀具軌跡，已經(jīng)不是一種單純的數(shù)值計算，而是工廠中數(shù)控加工經(jīng)驗的生動體現(xiàn)，也是你個人加工經(jīng)驗的積累，他人加工經(jīng)驗的繼承，在屏幕上用圖形形式顯示的刀具軌跡要變成可以控制機(jī)床的代碼，需進(jìn)行所謂后置處理。數(shù)控加工經(jīng)歷了半個世紀(jì)的發(fā)展已成為應(yīng)用于當(dāng)代各個制造領(lǐng)域的先進(jìn)制造技術(shù)。V4版本應(yīng)用于UNIX 平臺，V5版本應(yīng)用于UNIX和Windows 兩種平臺。當(dāng)時VersaCAD是專業(yè)的CAD制作公司，所開發(fā)的CAD軟件功能強(qiáng)大，但由于其價格昂貴，故不能普遍應(yīng)用。當(dāng)需要繪圖數(shù)據(jù)時，可以方便地從三維模型中抽取，實現(xiàn)三維數(shù)字無圖紙設(shè)計，同時還要求進(jìn)行產(chǎn)品總體的模型設(shè)計，而不僅限于設(shè)計單個部件或零件，設(shè)計者