【文章內(nèi)容簡介】 建模方法對設(shè)計的順利進(jìn)行至關(guān)重要。 [3] 對于一個零件模型，雖然沒有一種固定的建模順序和建模方法， 但還是有一定規(guī)律可循的。一般應(yīng)根據(jù)零部件的結(jié)構(gòu)特點， 先建立 一個基本體素或掃描特征作為零件的毛坯，再參照零件的粗加工過程逐步創(chuàng)建零件的孔、鍵槽、型腔、凸臺、凸墊及用戶定義等特征，最后參照零件的精加工過程創(chuàng)建倒圓、倒角、螺紋、修剪和陣列等特征。當(dāng)然，在建模過程中，可根據(jù)建模的需要創(chuàng)建相關(guān)的參考特征，各特征的建立順序應(yīng)盡可能與零件的加工順序一致。 [9]由于圓柱、塊和錐等基本體素屬非關(guān)聯(lián)性特征，它們不與已建立的幾何對象關(guān)聯(lián)，因此，為保證模型的可修改性，在一個零件模型中創(chuàng)建的基本體素不要超過 1 個，而且基本體素一般作為第一個特征。 因此，在對臺虎鉗零部件建模時，首先要選擇正確 的建模方法，其次確定合理的建模順序，然后按照零部件的結(jié)構(gòu)特點逐步建立模型。 虛擬裝配模塊的應(yīng)用： UG 裝配（ Assembly）模塊用于實現(xiàn)各零部件間的裝配關(guān)系。它把多個通過建模模塊建立的模型零件，依照 Mating（配對）、 Align（對齊）和 Orient（方位）等關(guān)系組裝在一起，實現(xiàn)其空間位置的安排。通過裝配可以確定零件的空間位置，反映部件的裝配結(jié)構(gòu)以及發(fā)現(xiàn)其空間干涉情況等。在裝配中，部件的幾何體是被裝配引用，而不是復(fù)制到裝配中。 [7]不管如何編輯部件和在何處編輯部件，整個裝配部件都保持關(guān)聯(lián)性，如果某部件修 改，則引用它的裝配部件自動更新，反應(yīng)部件的最新變化。 UG 裝配模塊不僅能快速將零部件組合成為產(chǎn)品，而且在裝配中，可參照其他部件進(jìn)行部件關(guān)聯(lián)設(shè)計，并可對裝配模型進(jìn)行間隙分析、重量管理等操作。裝配模型生成后，可建立爆炸視圖，并可將其引入到裝配工程圖中；同時，在裝配工程圖中可自動產(chǎn)生裝配明細(xì)表，并能對視圖進(jìn)行局部挖切。 第 8 頁 共 XLIV 頁 在萬向平口鉗的設(shè)計中，利用裝配模塊將在建模模塊中建立的模型零件按照一定的空間位置關(guān)系裝配起來，及時檢查裝配模型是否存在設(shè)計尺寸干涉，為將來實際裝配的順利進(jìn)行提供可靠保證。由此所產(chǎn)生的裝配信息可以方 便地繪制裝配圖，并能快速生成裝配分解圖，節(jié)省繪制裝配圖和零件圖的時間和成本。 工程圖模塊的應(yīng)用： UG 工程圖（ Drafting）模塊提供了自動視圖布置、剖視圖、各向視圖、局部放大圖、局部剖視圖、自動（手工）尺寸標(biāo)注、形位公差、粗糙度符合標(biāo)注、支持 GB、標(biāo)準(zhǔn)漢字輸入、視圖手工編輯、裝配圖剖視、爆炸圖、明細(xì)表自動生成等工具。 將 UG 的建模模塊創(chuàng)建的臺虎鉗的各零件和裝配模型引用到 UG 的工程圖功能中，快速地生成二維工程圖。由于 UG 的工程圖功能是基于創(chuàng)建三維實體模型的二維投影所得到的二維工程圖，因此，工程圖與 三維實體模型是完全關(guān)聯(lián)的，實體模型的尺寸、形狀和位置的任何改變，都會引起二維工程圖作出實時變化。這樣便大大減少了二維圖更新所需的時間 ,可以從根本上杜絕傳統(tǒng)的二維工程圖設(shè)計中尺寸矛盾、丟線等常見錯誤，從而保證二維工程圖的正確無誤。 將 UG 軟件應(yīng)用于臺虎鉗的設(shè)計，所賦予的是一種全新的設(shè)計方式，它不僅突破了傳統(tǒng)二維設(shè)計的局限性，更好地體現(xiàn)、驗證、完善設(shè)計人員的設(shè)計意圖，而且可以簡化復(fù)雜產(chǎn)品的設(shè)計過程，降低產(chǎn)品成本，在產(chǎn)品投標(biāo)報價之時，就能夠?qū)⑽磥懋a(chǎn)品的外觀、造型、技術(shù)性能及特點介紹給用戶，更快地將產(chǎn)品推向市場，使 產(chǎn)品更具有競爭力。鑒于臺虎鉗的諸多特點以及 UG 三維設(shè)計軟件的優(yōu)越性，可以預(yù)見， UG 軟件在的臺虎鉗設(shè)計和制造領(lǐng)域?qū)袕V闊的應(yīng)用前景。 第 9 頁 共 XLIV 頁 3 臺虎鉗分析與設(shè)計 臺虎鉗分析 臺虎鉗是用來加持工件的通用夾具，主要是裝置在工作臺上，用以夾穩(wěn)加工工件，為鉗工車間必備工具。轉(zhuǎn)盤式的鉗體可旋轉(zhuǎn)，使工件旋轉(zhuǎn)到合適的工作位置。因此臺虎鉗對于機(jī)械加工來說意義非凡。 臺虎鉗設(shè)計的特點： （ 1）耐用鑄鐵鉗身，提供高強度夾持力。 （ 2）旋轉(zhuǎn)底座，功能多樣。 （ 3）旋轉(zhuǎn)螺紋固定，保證使用順滑。 （ 4）底部螺 栓直接固定，夾持穩(wěn)定。 （ 5）鍍鉻涂層，有效防蝕。 臺虎鉗裝夾的原理是從傳動上講是螺旋傳動原理，從受力上講是杠桿原理，更確切地講是輪軸原理。 臺虎鉗的部件介紹 臺虎鉗由螺桿、墊圈、活動鉗身、鉗口板、底座和方塊螺母等零件組成。當(dāng)用扳手轉(zhuǎn)動螺桿時，由于螺桿的左邊用開口銷卡住，使它只能在固定鉗座的兩圓柱孔中轉(zhuǎn)動，而不能沿軸向移動，這時螺桿就帶動方塊螺母，使活動鉗身沿固定鉗座的內(nèi)腔作直線運動。方塊螺母與活動鉗身用螺釘連成整體，這樣使鉗口閉合或開放，便于夾緊和卸下零件。 [13] 鉗座在裝配件中起支承鉗口 板、活動鉗身、螺桿和方塊螺母等零件的作用。 鉗座的左、右兩端是由水平的兩圓柱孔組成，它支承螺桿在兩圓柱孔中轉(zhuǎn)動，其中間是空腔，使方塊螺母帶動活動鉗身沿固定鉗座作直線運動。 第 10 頁 共 XLIV 頁 表 虎鉗零件 序號 名稱 數(shù)量 1 螺桿 1 2 墊圈 1 3 墊圈 10 1 4 鉗口板 2 5 螺釘 1 6 螺釘 M1020 4 7 螺母 M10 2 8 銷 1 9 虎鉗底座 1 10 活動鉗身 1 11 方塊螺母 1 第 11 頁 共 XLIV 頁 臺虎鉗主要零件造型 底座的造 型 （ 1）啟動 UG 系統(tǒng)，選擇“開始”菜單中的“所有程序” — “ UG NX ”，進(jìn)入 UG啟動界面。 （ 2）在 UG 界面的菜單中選擇“文件” — “新建 ? ”，打開“文件新建”對話框，在“模板”列表中選擇“模型”，輸入“ qianzuo”，單擊“確定”進(jìn)入 UG 主界面。 （ 3）繪制草圖 ○ 1 單擊工具欄中的草圖按鈕，進(jìn)入 UG 的草圖繪制界面，選擇 XCYC 平面為工作平面繪制草圖，繪制后草圖如圖 所示。 [15] 圖 鉗座草圖 ○ 2 點擊工具欄 上“完成草圖”圖標(biāo)，草圖繪制完畢。 （ 4）創(chuàng)建拉伸特征 1 ○ 1 在菜單中選擇“插入” — “設(shè)計特征” — “拉伸 ? ”，或者單擊工具欄中的“拉伸”圖標(biāo)，打開如圖 所示的“拉伸”對話框，選擇圖 所繪草圖。 ○ 2 在如圖 所示的對話框中，在“限制”欄中“開始距離”和“終點距離”數(shù)值輸入欄分別輸入 0、 30，其他默認(rèn)。 ○ 3 在圖 所示對話框中，單擊“確定”按鈕，創(chuàng)建拉伸特征 1，如圖 所示。 第 12 頁 共 XLIV 頁 圖 拉伸對話框 圖 拉伸特征 1 （ 5）繪制草圖 2 ○ 1 單擊“特征工具欄”中的草圖按鈕，進(jìn)入草圖繪制界面，選擇如圖 面為工作平面，繪制如圖 所示草圖。 圖 選擇工作平面 圖 繪制草圖 2 ○ 2 點擊完成草圖，草圖繪制完畢。 （ 6）創(chuàng)建延導(dǎo)線掃描特征 ○ 1 單擊工具欄中“延引導(dǎo)線掃掠”圖 標(biāo)，打開如圖 所示對話框。 第 13 頁 共 XLIV 頁 圖 “延導(dǎo)線掃掠”對話框 圖 選擇引導(dǎo)線 ○ 2 在視圖區(qū)選擇如圖 所示草圖。 ○ 3 在視圖區(qū)選擇引導(dǎo)線，如圖 所示。 ○ 4 在“布爾”下拉列表中選擇“求和”，創(chuàng)建沿引導(dǎo)線掃掠特征，如圖 。 圖 創(chuàng)建沿引導(dǎo)線掃掠特征 （ 7）繪制草圖 3 ○ 1 單擊“草圖”按鈕，進(jìn)入草圖 繪制界面，選擇 XCYC平面為工作平面，繪制如圖 所示草圖。 第 14 頁 共 XLIV 頁 ○ 2 點擊工具欄上的“完成草圖”按鈕，草圖繪制完畢。 圖 繪制草圖 3 圖 創(chuàng)建拉伸特征 2 （ 8）創(chuàng)建拉伸特征 2 ○ 1 單擊“拉伸”按鈕，打開如圖 “拉伸”對話框，選擇如圖 的草圖。 ○ 2 在 所示對話框中，在“限制”欄中“開始距離”和“終點距離”分別輸入0、 14，其他默認(rèn)。 ○ 3 如圖 所示，單擊確定按鈕，創(chuàng)建拉伸特征 2，如圖 所示。 （ 9）創(chuàng)建圓柱體特征 1 ○ 1 單擊工具欄中的“圓柱”圖標(biāo)，打開如圖 所示的“圓柱”對話框。 ○ 2 在“圓柱”對話框中的“類型”下拉列表中選擇“軸，直徑和高度”類型。 ○ 3 在“圓柱”對話框中的“指定矢量”下拉列表中選擇如圖 中所示的方向為圓柱軸向。 ○ 4 在“圓柱”對話 框中點擊“點構(gòu)造器”按鈕，打開如圖 所示的“點”對話框。 第 15 頁 共 XLIV 頁 圖 圓柱對話框 圖 點對話框 ○ 5 在“點”對話框中的“ XC”、“ YC”和“ ZC”的文本框中分別輸入 16， 57 和14 。 ○ 6 在“點”對話框中，單擊確定按鈕，返回“圓柱”對話框。 ○ 7 在“圓柱”對話框中的“直徑”和“高度”數(shù)值輸入欄分別 輸入 25， 1 。 ○ 8 在“圓柱”對話框中的“布爾”下拉列表中選擇“布爾差”，單擊確定，創(chuàng)建圓柱體，如圖 所示。 圖 創(chuàng)建圓柱體特征 1 第 16 頁 共 XLIV 頁 （ 10）鏡像圓柱體特征 1 ○ 1 單擊工具欄中“鏡像”按鈕，打開如圖 所示的“鏡像特征”對話框。 ○ 2 在“鏡像特征”對話框中的“候選特征”列表中選擇上邊創(chuàng)建的圓柱體特征1 。 ○ 3 在如圖 所示的對話框中的“平面”下拉列表中選擇“新 平面”。 ○ 4 在如圖 所示的對話框中的“指定平面”下拉列表中選擇 YCZC 平面為鏡像平面。 ○ 5 在如圖 中所示的對話框中單擊“確定”按鈕，鏡像圓柱體特征 1，如圖 所示。 圖 “鏡像特征”對話框 圖 鏡像圓柱體特征 1 （ 11）繪制草圖 4 ○ 1 單擊特征工具欄中的“草圖”按鈕，進(jìn)入草圖繪制界面，選擇如圖 所示的平面為工作平面。繪制如圖 所示的草圖。 ○ 2 點擊工具欄上的“完成草圖”按鈕，草圖繪制完畢。 第 17 頁 共 XLIV 頁 圖 選擇草圖工作平面 圖 繪制草圖 4 （ 12）創(chuàng)建拉伸特征 3 ○ 1 單擊工具欄中的“拉伸”圖標(biāo)，打開如圖 “拉伸”對話框，選擇如圖 中所繪制的草圖。 ○ 2 在如圖 ，在“限制”欄中“開始距離”和“結(jié)束距離”分別輸入 0、 15，其他默認(rèn)。 ○ 3 在如圖 所示對話框中，打擊確定按鈕，創(chuàng)建拉伸特征 3，如圖 所示。 第 18 頁 共 XLIV 頁 圖 創(chuàng)建拉伸特征 3 圖 “孔”對話框 （ 13）創(chuàng)建簡單孔 1 ○ 1 單擊“特征”工具欄中的“孔”圖標(biāo)，打開如圖 所示的“孔”對話框。 ○ 2 在如圖 所示對話框中的“直徑”輸入 12 。 ○ 3 選擇放置面，如圖 所示。 ○ 4 選擇通過面。 ○ 5 在如圖 “確定”按鈕，打開如圖 “定位”對話框。 ○ 6 在如圖 所示對話框中分別選擇水平和豎直進(jìn)行定位，定位后尺寸示意圖如圖 。 ○ 7 在如圖 所示對話框中，單擊“確定”按鈕，創(chuàng)建“簡單孔”特征，如圖 所示。 第 19 頁 共 XLIV 頁 圖 選擇放置面 圖 定位尺寸示意圖 圖 “定位”對話框 圖 創(chuàng)建“簡單孔”特征 （ 14）創(chuàng)建“圓柱體”特征 2 ○ 1 單擊工具欄中的“圓柱”圖標(biāo)，打開如圖 所示圓柱對話框。 ○ 2 在“圓柱”對話框中“類型”下拉列表中選擇“軸，直徑和高度”類型。 ○ 3 在“圓柱”對話框中的“指定矢量”下拉列表中選擇“ x 軸”方向為圓柱方向。 ○ 4 在“圓柱”對話框中單擊“點構(gòu)造器”按鈕，打開如圖 所示的“點”對話框。 ○ 5 在“點”對話框中選擇“圓心選擇”圖標(biāo)，捕捉如圖 所創(chuàng)建的簡單孔的圓心。 ○ 6 在“點”對話框中，單擊“確定”按鈕，返回到“圓柱”對話框。 ○ 7 在“圓柱”對話框中的“直徑”和“高度”數(shù)值輸入欄分別輸入 2 1 。 ○ 8 在“圓柱”對話框中的“布爾”下拉列表中選擇“布爾差”，單擊“確定 ”按鈕，創(chuàng)建圓柱體，如圖 所示。 第 20 頁 共 XLIV 頁 圖 創(chuàng)建“圓柱體”特征 2