【正文】 PRO/ENGINEER軟件包的產(chǎn)品開發(fā)環(huán)境在支持并行工作，它通過(guò)一系列完全相關(guān)的模塊表述產(chǎn)品的外形、裝配及其他功能。包括：PRO/ASSEMBLY（實(shí)體裝配）、PRO/CABLING（電路設(shè)計(jì)）、PRO/PIPING（彎管鋪設(shè)）、PRO/REPORT（應(yīng)用數(shù)據(jù)圖形顯示）、PRO/SCANTOOLS（物理模型數(shù)字化）、PRO/SURFACE（曲面設(shè)計(jì)）、PRO/WELDING（焊接設(shè)計(jì)）（3） 功能仿真(CAE)模塊 功能仿真(CAE)模塊主要進(jìn)行有限元分析。并自動(dòng)跟蹤你創(chuàng)建的數(shù)據(jù)，這些數(shù)據(jù)包括你存貯在模型文件或庫(kù)中零件的數(shù)據(jù)。在使用CNC機(jī)床修改產(chǎn)品設(shè)計(jì)時(shí)，只要變更NC程序，加工工藝就能隨之變化，而NC程序借助于計(jì)算機(jī)輔助編程系統(tǒng)只要花一天或數(shù)個(gè)小時(shí)就能完成修改。〔3〕第三代能生成夾具結(jié)構(gòu)的商品化夾具設(shè)計(jì)系統(tǒng)，如美國(guó)吳士脫理工學(xué)院容亦鳴教授和清華大學(xué)朱耀祥、羅振璧教授合作開發(fā)的孔系數(shù)控組合夾具設(shè)計(jì)系統(tǒng):國(guó)內(nèi)有中國(guó)航空工業(yè)總公司保定向陽(yáng)機(jī)械廠用AUTOCAD開發(fā)的組合夾具設(shè)計(jì)系統(tǒng)，建有元件庫(kù)，交互式生成組合夾具。夾具設(shè)計(jì)的基本要求：提高機(jī)械加工的勞動(dòng)生產(chǎn)率和降低工件的制造成本，操作方便、安全，使設(shè)計(jì)的夾具便于制造、裝配、檢驗(yàn)、調(diào)整與維修。兩個(gè)或兩個(gè)以上定位支承點(diǎn)重復(fù)限制同一個(gè)自由度，這種重復(fù)定位的現(xiàn)象叫做過(guò)定位。所以，在確定工件在夾具中的定位方案時(shí)，不允許出現(xiàn)欠定位這樣的原則性錯(cuò)誤。但如因此造成夾具結(jié)構(gòu)復(fù)雜時(shí)，則不必強(qiáng)求定位基準(zhǔn)統(tǒng)一。為了保證在這些外力作用下，工件仍能在夾具中保持由定位元件所確定的加工位置，而不致發(fā)生振動(dòng)或位移，一般在夾具結(jié)構(gòu)中都必須設(shè)置一定的夾緊裝置，將工件可靠地夾緊。因?yàn)閵A緊裝置為聯(lián)動(dòng)夾緊機(jī)構(gòu)，且是為了防止工件移動(dòng) WＫ=KP對(duì)刀裝置是由對(duì)刀塊和塞尺組成。為了在夾具體上安裝液壓缸和聯(lián)動(dòng)夾緊機(jī)構(gòu)，夾具體應(yīng)有適當(dāng)高度，中部應(yīng)有較大的空間。對(duì)刀塊的位置尺寸h為限位基準(zhǔn)到對(duì)刀塊表面的距離。造成誤差的原因有兩個(gè)：一是定位基準(zhǔn)與工序基準(zhǔn)不重合，由此產(chǎn)生基準(zhǔn)不重合誤差ΔB；二是定位基準(zhǔn)與限位基準(zhǔn)不重合，由此產(chǎn)生基準(zhǔn)位移誤差ΔY。當(dāng)使用銑床夾具加工工件時(shí)，采用標(biāo)準(zhǔn)塞尺和對(duì)刀塊進(jìn)行對(duì)刀，其對(duì)刀誤差為：ΔT=TS+Th式中 TS——塞尺的制造公差； Th——對(duì)刀塊工作面對(duì)定位元件的尺寸公差。因此銑夾具底面A和定位鍵的工作面B是銑夾具與銑床的接合面。該夾具定位銷9的軸心線應(yīng)垂直于定位鍵的B面定位銷9的臺(tái)肩平面應(yīng)垂直于底面A，它們的精度均影響夾具的安裝誤差?！　°娤骷庸どa(chǎn)率高(切削時(shí)間短)，設(shè)計(jì)夾具時(shí)要考慮如何快速地安裝工件以縮短輔助時(shí)間，一般在夾具上還設(shè)置有確定刀具位置及方向的元件，以便于迅速地調(diào)整好夾具、機(jī)床和刀具的相對(duì)位置。從而實(shí)現(xiàn)了工件的完全定位?！　A具采用液壓驅(qū)動(dòng)聯(lián)動(dòng)夾緊，當(dāng)壓力油從油路系統(tǒng)進(jìn)入液壓缸5的上腔時(shí)，推動(dòng)活塞下行，通過(guò)支承釘浮動(dòng)杠桿螺桿3帶動(dòng)鉸鏈壓板7下行夾緊工件?！　楸ＷC安裝精度，兩個(gè)定位鍵間的距離盡可能大些。若采用標(biāo)準(zhǔn)對(duì)刀塊不便時(shí)，可以設(shè)計(jì)非標(biāo)準(zhǔn)的特殊對(duì)刀塊。利用 參 數(shù) 化設(shè)計(jì)手段開發(fā)的專用產(chǎn)品，可使設(shè)計(jì)人員從大量繁重而瑣碎的繪圖工作中解脫出來(lái)，可以大大提高設(shè)計(jì)速度，并減少信息的存儲(chǔ)量。相信這次畢業(yè)設(shè)計(jì)對(duì)我今后的工作會(huì)有一定的幫助。在本論文的完成過(guò)程中，所做的工作及取得的成果如下:，抱著與時(shí)俱進(jìn)的態(tài)度對(duì)未來(lái)夾具發(fā)展做了大膽的預(yù)測(cè)，運(yùn)用計(jì)算機(jī)軟件AUTOCAD給所設(shè)計(jì)的夾具繪制完整的二維三視圖。參數(shù)化設(shè)計(jì)有一種驅(qū)動(dòng)機(jī)制叫參數(shù)驅(qū)動(dòng)，參數(shù)驅(qū)動(dòng)機(jī)制是基于對(duì)圖形數(shù)據(jù)的操作。　　圖834a所示是對(duì)刀的簡(jiǎn)圖，圖中1是對(duì)刀塊，2是塞尺，3是銑刀?！　〕Ｓ玫亩ㄎ绘I的斷面為矩形，如圖832所示?！　《ㄎ辉木燃?2H7/g36177。工件1依次裝夾在沿回轉(zhuǎn)工件臺(tái)3圓周位置安裝的夾具上，銑刀2不停地銑削，回轉(zhuǎn)工作臺(tái)3作連續(xù)的回轉(zhuǎn)運(yùn)動(dòng)，將工件依次送入切削。　　夾具采用液壓驅(qū)動(dòng)聯(lián)動(dòng)夾緊，當(dāng)壓力油從油路系統(tǒng)進(jìn)入液壓缸5的上腔時(shí)，推動(dòng)活塞下行，通過(guò)支承釘浮動(dòng)杠桿螺桿3帶動(dòng)鉸鏈壓板7下行夾緊工件。從而實(shí)現(xiàn)了工件的完全定位。圖829為成批生產(chǎn)中加工該零件的單件銑床夾具。定位基準(zhǔn)也是此軸線，故ΔΒ=0。,鍵槽寬12H11＝120+=177。、61177。因此，只需設(shè)置一個(gè)對(duì)刀塊即能滿足鍵槽和油槽的加工要求。因此宜用液壓夾緊，如圖28所示，采用小型夾具用法蘭式液壓缸5固定在ⅠⅡ工位之間，采用聯(lián)動(dòng)夾緊機(jī)構(gòu)使兩塊壓板7同時(shí)均勻夾緊工件。定位元件采用固定或V形塊，選夾角90186。當(dāng)基準(zhǔn)重合時(shí)，基準(zhǔn)不符誤差為零，這是選擇工序基準(zhǔn)作為定位基準(zhǔn)的原因所在。分析使可將具體的定位元件抽象化，轉(zhuǎn)化為相應(yīng)的定位支承點(diǎn)，用這些定位支承點(diǎn)來(lái)限制工件的自由度。工件的六個(gè)自由度全部被限制而在空間占有完全確定的唯一位置，稱為完全定位。 圖21 根據(jù)工藝規(guī)程，在銑雙槽之前，其它表面均已加工好，本工序的加工要求是：。 前蘇聯(lián)學(xué)者在20世紀(jì)70年代開始了夾具CAD的研究工作，由于計(jì)算機(jī)硬件和軟件的落后，進(jìn)一步發(fā)展受到很大的阻礙。因此，夾具設(shè)計(jì)是一個(gè)復(fù)雜的過(guò)程，在傳統(tǒng)夾具設(shè)計(jì)中，這些基本原理應(yīng)用于具體夾具設(shè)計(jì)中主要取決于設(shè)計(jì)者的經(jīng)驗(yàn)。當(dāng)時(shí)，蘇聯(lián)從日本東芝公司引進(jìn)了一套五座標(biāo)數(shù)控系統(tǒng)及數(shù)控軟件CAMMAX，加工出高精度、低噪聲的潛艇推進(jìn)器，從而使西方的反潛系統(tǒng)完全失效，損失慘重。在實(shí)際中存在大量形狀不規(guī)則的物體表面，如圖1中的摩托車輪轱，這些稱為自由曲面。在Pro/E環(huán)境下對(duì)所設(shè)計(jì)的銑床夾具進(jìn)行了三維仿真的實(shí)體造型和虛擬裝配關(guān)鍵詞：三維造型設(shè)計(jì)。PRO/E能夠讓多個(gè)部門同時(shí)致力于單一的產(chǎn)品模型。我們中國(guó)有句古話：“畫虎畫皮難畫骨，知人知面不知心”。這個(gè)管家通過(guò)一定的機(jī)制，保證了所有數(shù)據(jù)的安全及存取方便。刀具是標(biāo)準(zhǔn)化的，隨時(shí)可以從市場(chǎng)上購(gòu)買。1. 4. 1課題的意義 多年來(lái)，機(jī)械制造過(guò)程總把設(shè)計(jì)藍(lán)圖比喻成工程師的語(yǔ)言，對(duì)于機(jī)床專用夾具而言，也總是利用眾多視圖的不同投影來(lái)描繪，采用標(biāo)注各種線型和符號(hào)繪圖，不僅費(fèi)時(shí)費(fèi)力，而且一旦理解有誤或形體表現(xiàn)錯(cuò)誤，將會(huì)影響產(chǎn)品的制造和質(zhì)量。在機(jī)械加工中，為完成需要的加工工序、裝配工序及檢驗(yàn)工序等，首先要將工件固定，使之占有確定的位置，這種保證一批工件占有確定位置的裝置統(tǒng)稱為夾具。出現(xiàn)過(guò)定位時(shí)，將使工件位置不確定。兩個(gè)或兩個(gè)以上定位支承點(diǎn)重復(fù)限制同一個(gè)自由度，這種重復(fù)定位的現(xiàn)象叫做過(guò)定位。5．應(yīng)使工件定位方便，夾緊可靠，便于操作，夾具結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單。（1） 在夾緊過(guò)程中，工件應(yīng)能保持在既定位置，即在夾緊力的作用下，工件不應(yīng)離開定位支承。借助于對(duì)刀裝置可以迅速而準(zhǔn)確地確定夾具與刀具間的相對(duì)位置。為保證夾具在工作臺(tái)上安裝穩(wěn)定，并在兩端設(shè)置耳座，以便固定。計(jì)算時(shí)，要考慮定位基準(zhǔn)在加工尺寸方向的最小位移量imin。機(jī)械加工過(guò)程中，產(chǎn)生加工誤差的因素很多。根據(jù)上面的分析，本題的對(duì)稱度的對(duì)刀誤差等于塞尺厚度的公差，既ΔT=。定位元件工作表面與銑夾具的A面和B面的精度是影響安裝誤差A(yù)的因素?！　A具上的對(duì)刀塊7是確定銑刀加工位置的元件，即對(duì)刀塊的位置是體現(xiàn)了刀具的位置，因此對(duì)刀塊與定位元件的精度是影響調(diào)整誤差T的因素?！　×硗猓娤骷庸r(shí)產(chǎn)生大量切屑，應(yīng)有足夠的排屑空間?！　」ぜ膴A緊以鉤形壓板10為主，其結(jié)構(gòu)見AA剖面圖，另在接近加工表面處采用浮動(dòng)的輔助夾緊機(jī)構(gòu)，當(dāng)擰緊該機(jī)構(gòu)的螺母時(shí)，卡爪2和3相向移動(dòng)，同時(shí)將工件夾緊。為了使壓板均勻地夾緊工件，聯(lián)動(dòng)夾緊機(jī)構(gòu)的各環(huán)節(jié)采用浮動(dòng)聯(lián)接。安裝夾具時(shí)，讓鍵緊靠T形槽一側(cè)，減小間隙的影響。對(duì)刀塊通常制成單獨(dú)元件，用螺釘和定位銷定位在夾具體上，其位置應(yīng)便于使用塞尺對(duì)刀和不妨礙工件的裝卸。設(shè)計(jì)人員可以針對(duì)零件上的任意特征直接進(jìn)行圖形化的編輯、修改，這就使得用戶對(duì)其三維產(chǎn)品的設(shè)計(jì)更為直觀和實(shí)時(shí)。所以，我很用心的把它完成。結(jié)合中國(guó)制造業(yè)存在的問(wèn)題，以實(shí)用性、高效性為指導(dǎo)思想，以銑床夾具設(shè)計(jì)為例子，構(gòu)建了一個(gè)由文字說(shuō)明夾雜計(jì)算機(jī)軟件造型的設(shè)計(jì)。(3)基于特征模型的造型方法。各種對(duì)刀塊的結(jié)構(gòu)，可以根據(jù)工件的具體加工要求進(jìn)行選擇。一般情況下，我們?cè)趭A具底座下面裝兩個(gè)定位鍵，將這兩個(gè)定位鍵嵌入到銑床工作臺(tái)的同一條T形槽中，再用T形螺栓和墊圈、螺母將夾具體緊固在工作臺(tái)上。、3177。如圖827所示為一圓周進(jìn)給的銑床夾具。由于鍵槽和油槽的長(zhǎng)度不等，為了能同時(shí)加工完畢，可將兩個(gè)止推銷的位置前后錯(cuò)開，并設(shè)計(jì)成可調(diào)支承，以便調(diào)整。　　工件以精加工過(guò)的孔?22H7和端面在臺(tái)肩定位銷9上定位，限制工件的五個(gè)自由度；以圓弧面在可調(diào)支承6上定位，限制工件的轉(zhuǎn)動(dòng)自由度。經(jīng)計(jì)算可知，頂尖套銑雙槽夾具不僅可以保證加工要求，還有一定的精度儲(chǔ)備表21 頂尖套銑雙槽夾具的加工誤差 ΔDΔAΔTΔJΔGΣΔJC00. 0540. 0180. 060. 1/3=(+++0.0332)1/2==00. 03800. 030. 08/3=(++)1/2==校正定位杠桿銑斜面銑夾具　圖828為杠桿類零件上銑兩斜面的工序圖，工件形狀不規(guī)則。（１）定位誤差ΔD　工件的定位誤差是基準(zhǔn)位移誤差與基準(zhǔn)不重和誤差的合成。,塞尺厚度s=5h8==177。（4)影響夾具精度的尺寸和公差SJ為兩組V形塊的定位高度60177。兩銑刀的距離125177。如果用手動(dòng)夾緊，工件裝卸所花時(shí)間較多，不能適應(yīng)大批生產(chǎn)的要求，若用氣動(dòng)夾緊，則夾具體積太大，不便安裝在銑床工作臺(tái)上。加工要求低，而對(duì)稱度的公差較小，故選用方案2較好，從承受切削力的角度看，方案2也較可靠。為了減小基準(zhǔn)不符誤差，應(yīng)減小定位尺寸的組成環(huán)節(jié)及各環(huán)節(jié)的公差。因此，要使工件在夾具中占有確定的位置，就是要在空間直角坐標(biāo)系中，通過(guò)定位元件限制工件的六個(gè)自由度。分析使可將具體的定位元件抽象化，轉(zhuǎn)化為相應(yīng)的定位支承點(diǎn)，用這些定位支承點(diǎn)來(lái)限制工件的自由度。（4）夾緊裝置設(shè)計(jì)，其中包括夾緊力方案的確定，夾緊元件的選擇以及夾緊力計(jì)算等；（5）對(duì)刀，引導(dǎo)裝置以及夾具體的設(shè)計(jì)，其它特定要求涉及的相關(guān)元件與裝置的確定，例如分度裝置，定向鍵等；（6）完成夾具總體布局和裝配圖的設(shè)計(jì)繪制，并制定夾具的制造工藝第二章 設(shè)計(jì)課題的分析計(jì)算過(guò)程及平面圖繪制如圖21所示，要求銑一車床尾座頂尖套上的鍵槽和油槽，試設(shè)計(jì)大批生產(chǎn)時(shí)所用的銑床夾具。準(zhǔn)確的說(shuō)，CAPP和CAFD共同構(gòu)成CAD和CAM的接口，而二者彼此之間又是相互獨(dú)立的。 對(duì)夾具的基本要求就是將工件定位并牢固的夾持在一定位置，并在機(jī)床工作臺(tái)上有一定的方位，其次，還要滿足其他要求，如保證夾具的生產(chǎn)率(容易裝卸工件，采用自動(dòng)或半自動(dòng)夾緊裝置，切屑容易排除)，操作簡(jiǎn)單并安全(如對(duì)貴重工件采用防誤功能的元件)，有效降低成本(考慮夾具材料和制造過(guò)程，優(yōu)先選用標(biāo)準(zhǔn)件)。說(shuō)到數(shù)控功能，就不能不提八十年代著名的“東芝事件”。（2）機(jī)械設(shè)計(jì)(CAD)模塊 機(jī)械設(shè)計(jì)模塊是一個(gè)高效的三維機(jī)械設(shè)計(jì)工具，它可繪制任意復(fù)雜形狀的零件。運(yùn)用了大量的軟件對(duì)夾具進(jìn)行輔助設(shè)計(jì)，基于Autocad強(qiáng)大的二維繪圖能力，對(duì)夾具進(jìn)行完整的三視圖繪制，著名的3D CAD/CAM系統(tǒng)Pro/E由于具有參數(shù)化設(shè)計(jì)特性，在全世界范圍內(nèi)受到廣泛應(yīng)用。包括對(duì)大型項(xiàng)目的裝配體管理、功能仿真、制造、數(shù)據(jù)管理等。主要是講事物內(nèi)在特征很難把握。它包括：PRO/PDM（數(shù)據(jù)管理）、PRO/REVIEW（模型圖紙?jiān)u估）。如果還使用現(xiàn)有的夾具或不用柔性?shī)A具，F(xiàn)MS就不能實(shí)現(xiàn)真正的柔性，所以在FMS和計(jì)算機(jī)集成制造系統(tǒng)中迫切需要能適用產(chǎn)品變化的柔性?shī)A具一般來(lái)說(shuō)，柔性?shī)A具是指用同一夾具系統(tǒng)裝夾定位在形狀與尺寸上有所變化的多種工件。采用三維實(shí)體造型的設(shè)計(jì)方法，零件的造型如同車間中加工零件的過(guò)程一樣，設(shè)計(jì)完以后，零件就“加工”出來(lái)了，這樣不需要很強(qiáng)的空間想象力就可以設(shè)計(jì)出產(chǎn)品的真實(shí)三維模型，經(jīng)過(guò)虛擬裝配，可清楚地檢驗(yàn)出產(chǎn)品結(jié)構(gòu)的合理性、空間布置是否干涉等問(wèn)題。本課題所研究的對(duì)象主要限于銑床夾具。同時(shí)，在夾緊情況下，重復(fù)限制同一自由度的定位支承間所產(chǎn)生的矛盾、干涉和沖突必將造成工件或定位元件的變形，其結(jié)果都將破壞工件定位的要求，從而嚴(yán)重影響工件的定位精度。出現(xiàn)過(guò)定位時(shí)，將使工件位置不確定。因?yàn)槭谴笈a(chǎn)，為了提高生產(chǎn)率，可在銑床主軸上安裝兩把直徑相等的銑刀，同時(shí)對(duì)兩個(gè)工件銑鍵槽和油槽，每進(jìn)給一次，即能得到一個(gè)鍵槽和油槽均已加工好的工件，這類夾具稱多工位加工銑床夾具。（2）夾緊力的大小要適當(dāng)、可靠。常用的對(duì)刀裝置有高度對(duì)刀裝置、直角對(duì)刀裝置、成形刀具對(duì)刀裝置和組合刀具對(duì)刀裝置。 圖2626為所應(yīng)用到的夾具體底座為了保證槽的對(duì)稱度要求，夾具體底面應(yīng)設(shè)置定位鍵，兩定位鍵的側(cè)面應(yīng)與V形塊的對(duì)稱面平行。當(dāng)最小位移量使加工尺寸增大時(shí) h=H177。在這些因素中，有一項(xiàng)因素與機(jī)床夾具有關(guān)。（4）夾具誤差ΔJ 因夾具上定位元件、對(duì)刀或?qū)蛟?、分度裝置及安裝基準(zhǔn)之間的位置不準(zhǔn)確而造成的加工誤差，稱為夾具誤差。該夾具定位銷9的軸心線應(yīng)垂直于定位鍵的B面定位銷9的臺(tái)肩平面應(yīng)垂直于底面A，它們的精度均影響夾具的安裝誤差。該夾具中對(duì)刀塊7與定位銷9的軸心線的距離18177。對(duì)于重型銑床夾具，為便于搬運(yùn)，還應(yīng)在夾具體上要設(shè)置吊環(huán)等。在卡爪3的末端開有三條軸向槽，形成三片簧瓣，繼續(xù)擰緊螺母，錐套5即迫使簧瓣脹開，使其鎖緊在夾具中，從而增強(qiáng)夾緊剛度，以免銑削時(shí)產(chǎn)生振動(dòng)。要盡量小方能保證夾緊穩(wěn)定，可靠?！　?duì)于精度要求高的夾具，常不設(shè)置定位鍵，而在夾具體的側(cè)面加工出一窄長(zhǎng)平面作為夾具安裝時(shí)的找正基面。對(duì)刀塊工作表面的位置尺寸(H、L)，一般是從定位表面注起，其數(shù)