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畢業(yè)設(shè)計(jì)-銑床專用夾具三維造型虛擬設(shè)計(jì)分析-文庫(kù)吧資料

2024-12-12 09:53本頁(yè)面
  

【正文】 計(jì)更是蓬勃展開,三維夾具設(shè)計(jì)是必然。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)。第二代中基于知識(shí)的 CAFD 系統(tǒng),由于工件的多樣性和夾具設(shè)計(jì)的復(fù)雜性,也只能設(shè)計(jì)一些工件形狀極簡(jiǎn)單的夾具。生成特征過(guò)程中,正確構(gòu)造特征樹至關(guān)重要,下面是底座的特征樹(括號(hào)內(nèi)是部分關(guān)鍵的枝或葉的值 ): 模型名 RIGHT TOP FRONT PRT_CSYS_DEF 伸出項(xiàng) 標(biāo)識(shí) 39 切剪 標(biāo)識(shí) 66 組 COPIED_GROUP 切剪 標(biāo)識(shí) 149 切剪 標(biāo)識(shí) 194 切剪 標(biāo)識(shí) 232 切剪 標(biāo)識(shí) 283 組 COPIED_GROUP_1 組 COPIED_GROUP_2 切剪 標(biāo)識(shí) 452 切剪 標(biāo)識(shí) 498 切剪 標(biāo)識(shí) 606 切剪 標(biāo)識(shí) 842 切剪 標(biāo)識(shí) 909 切剪 標(biāo)識(shí) 1047 切剪 標(biāo)識(shí) 1107 切剪 標(biāo)識(shí) 1169 伸出項(xiàng) 標(biāo)識(shí) 3527 伸出項(xiàng) 標(biāo)識(shí) 3574 伸出項(xiàng) 標(biāo)識(shí) 3619 切剪 標(biāo)識(shí) 3675 伸出項(xiàng) 標(biāo)識(shí) 3783 機(jī)電控制工程系畢業(yè)設(shè)計(jì) 第 30 頁(yè)共 49 頁(yè) 倒圓角 標(biāo)識(shí) 4611 倒圓角 標(biāo)識(shí) 4822 倒圓角 標(biāo)識(shí) 4894 倒圓角 標(biāo)識(shí) 5316 倒圓角 標(biāo)識(shí) 5585 倒圓角 標(biāo)識(shí) 5869 倒圓角 標(biāo)識(shí) 5919 倒圓角 標(biāo)識(shí) 5973 倒圓角 標(biāo)識(shí) 6397 組 COPIED_GROUP_4 組 COPIED_GROUP_5 切剪 標(biāo)識(shí) 7880 切剪 標(biāo)識(shí) 7943 切剪 標(biāo)識(shí) 7983 切剪 標(biāo)識(shí) 8064 切剪 標(biāo)識(shí) 8163 倒圓角 標(biāo) 識(shí) 8245 倒圓角 標(biāo)識(shí) 8580 倒圓角 標(biāo)識(shí) 8689 倒圓角 標(biāo)識(shí) 8747 切剪 標(biāo)識(shí) 8922 切剪 標(biāo)識(shí) 8962 切剪 標(biāo)識(shí) 9096 伸出項(xiàng) 標(biāo)識(shí) 9155 切剪 標(biāo)識(shí) 9229 切剪 標(biāo)識(shí) 9266 切剪 標(biāo)識(shí) 9334 切剪 標(biāo)識(shí) 9379 切剪 標(biāo)識(shí) 9913 切 剪 標(biāo)識(shí) 9972 伸出項(xiàng) 標(biāo)識(shí) 10014 機(jī)電控制工程系畢業(yè)設(shè)計(jì) 第 31 頁(yè)共 49 頁(yè) 伸出項(xiàng) 標(biāo)識(shí) 10116 切剪 標(biāo)識(shí) 10172 倒圓角 標(biāo)識(shí) 10212 倒圓角 標(biāo)識(shí) 10317 倒圓角 標(biāo)識(shí) 10398 倒圓角 標(biāo)識(shí) 10721 倒圓角 標(biāo)識(shí) 10810 倒圓角 標(biāo)識(shí) 10872 倒圓角 標(biāo)識(shí) 10935 切剪 標(biāo)識(shí) 11037 各特征完成后即可生成零件模型,如圖 31 圖 31 機(jī)電控制工程系畢業(yè)設(shè)計(jì) 第 32 頁(yè)共 49 頁(yè) 模型名 機(jī)電控制工程系畢業(yè)設(shè)計(jì) 第 33 頁(yè)共 49 頁(yè) 各特征完成后即可生成零件模型,如圖 32 機(jī)電控制工程系畢業(yè)設(shè)計(jì) 第 34 頁(yè)共 49 頁(yè) 圖 32 機(jī)電控制工程系畢業(yè)設(shè)計(jì) 第 35 頁(yè)共 49 頁(yè) :零件加工時(shí)裝配圖 如圖 33 所示: 圖 34 機(jī)電控制工程系畢業(yè)設(shè)計(jì) 第 36 頁(yè)共 49 頁(yè) 如圖 35 所示: 圖 35 機(jī)電控制工程系畢業(yè)設(shè)計(jì) 第 37 頁(yè)共 49 頁(yè) 第四章 論文總結(jié) 隨著 CAD/CAPP/CAM 技術(shù)的發(fā)展,傳統(tǒng)的夾具設(shè)計(jì)方式已經(jīng)不能滿足現(xiàn)代制造系統(tǒng)靈活、快速的要求,計(jì)算機(jī)輔助夾具設(shè)計(jì) (CAFD)正是適應(yīng)這一要求而產(chǎn)生的,而且己 成為 CIMS 系統(tǒng)的關(guān)鍵技術(shù)之一。 (以底座為例子) 由于底座結(jié)構(gòu)不是很復(fù)雜,所以形狀也比較規(guī)范,因此直接用拉伸特征來(lái)創(chuàng)造一個(gè)矩形實(shí)體,再通過(guò) 減切,倒角,打孔和陣列來(lái)完成。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)。而且適用面廣,對(duì)三維問(wèn)題也同樣適用。因此它具有很好的交互性,用戶可以利用繪圖系統(tǒng)全部的交互功能修改圖形及其屬性,進(jìn)而控制參數(shù)化的過(guò)程 。通過(guò)參數(shù)驅(qū)動(dòng)機(jī)制,可以對(duì)圖形的幾何數(shù)據(jù)進(jìn)行參數(shù)化修改,但是,在修改的同時(shí),還要滿足圖形的約束條件。(3)基于特征模型的造型方法。目前參數(shù)化技術(shù)大致可分為如 下三種方法 :(1)基于幾何約束的數(shù)學(xué)方法 。前面的設(shè)計(jì),確定了銑床夾具各主要構(gòu)件形狀和尺寸,為了驗(yàn)證零部件設(shè)計(jì)的正確性,我們運(yùn)用軟件 Pro/E進(jìn)行了三維實(shí)體造型,并且對(duì)主要部件實(shí)現(xiàn)了參數(shù)化設(shè)計(jì),大大提高設(shè)計(jì)速度。 總加工誤差ΣΔ和精度儲(chǔ)備 JC計(jì)算見表 21。 機(jī)電控制工程系畢業(yè)設(shè)計(jì) 第 27 頁(yè)共 49 頁(yè) 鍵槽側(cè)面對(duì)Φ 軸線的平行度的加工誤差 ( 1)定位誤差Δ D 由于兩 V 形塊 10一般在裝配后一起精加工 V形面,它們的相互位置誤差極小,可視為一長(zhǎng) V形塊,所以Δ D=0。由以上幾項(xiàng)共同組成夾具誤差。 ( 4)夾具誤差Δ J 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。 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: Δ T=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。 本題的定位鍵在T形槽中有兩種位置,如圖 210所示。因此,對(duì)稱度的定位誤差為零。由于對(duì)稱度的工序基準(zhǔn)是Φ 軸線,定位基準(zhǔn)也是此軸線,故Δ Β =0。在使用夾具的情況下,影響工件加工精度的因素可歸納為以下幾個(gè)方面: ( 1) 工件的定位誤差Δ D ( 2) 夾緊誤差Δ J ( 3) 對(duì)刀和導(dǎo)向誤差Δ T ( 4) 夾具在機(jī)床上的安裝誤差 Δ A ( 5) 加工方法誤差Δ G 由于頂尖套銑雙槽工序中,鍵槽兩側(cè)面對(duì)Φ 軸線的對(duì)稱度和平行度要求較高,應(yīng)進(jìn)行精度分析,其他加工要求未注公差或公差很大,可不進(jìn)行精度分析。 機(jī)電控制工程系畢業(yè)設(shè)計(jì) 第 25 頁(yè)共 49 頁(yè) 使用夾具加工工件時(shí),應(yīng)盡量減小與夾具有關(guān)的加工誤差,在保證工序加工要求情況下,留給加工過(guò)程中其他誤差因素的比例大一些。為了滿足工序的加工要求,必須使工序中各項(xiàng)加工誤差之總和等于或小于該工序 所規(guī)定工序誤差 : Δ j+Δ w Δ g Δ j—— 與機(jī)床夾具有關(guān)的加工誤差; Δ w—— 與工序中除夾具外其他因素有關(guān)的誤差; Δ g—— 工序公差。在這些因素中,有一項(xiàng)因素與機(jī)床夾具有關(guān)。 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Δ B;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Δ Y。 =+ 5)影響對(duì)刀精度的尺寸和公差S T :塞尺的厚度尺寸5 h8=. 6)夾具總圖上應(yīng)標(biāo)注下列技術(shù)要求:鍵槽銑刀與油槽銑刀的直徑相等。 ,所以對(duì)刀塊水平方向的位置尺寸為 H 1= h=(+)mm=(基本尺寸) 對(duì)刀塊垂直方向的位置尺寸為 H 2=()mm= h2=()mm=(基本尺寸 ) 機(jī)電控制工程系畢業(yè)設(shè)計(jì) 第 24 頁(yè)共 49 頁(yè) 取工件相應(yīng)尺寸公差的 1/2— 1/5 得 h=177。 ,鍵槽寬 12H11= 120+=177。 圖29 對(duì) 刀塊位置尺寸計(jì)算 本例中 ,由于工件定位基面直徑Φ =Φ =Φ 177。 當(dāng)工件以圓柱面在 V形塊上定位時(shí) Imin=0。 s+imin 式中 h—— 對(duì)刀塊的位置尺寸: H—— 定位基準(zhǔn)至加工表面的 距離; S—— 塞尺厚度。 當(dāng)最小位移量使加工尺寸增大時(shí) 機(jī)電控制工程系畢業(yè)設(shè)計(jì) 第 23 頁(yè)共 49 頁(yè) h=H177。 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。 、 177。;Ⅰ工位與Ⅱ工位 V 形快設(shè)計(jì)心軸軸線間的平行度 。 、 61177。 ( 3)影響夾具在機(jī)床上安裝精度的尺寸和公差 S 為定位鍵與銑床工作臺(tái) T 形槽的配合尺寸 18h8( T形槽為 18H8)。 ( 2)影響工件定位精度的尺寸和公差 SD為兩組 V形塊的設(shè)計(jì)心軸直徑Φ 、 兩止推銷的距離 112177。 機(jī)電控制工程系畢業(yè)設(shè)計(jì) 第 21 頁(yè)共 49 頁(yè) 圖 27 圖 27為定位 鍵,其技術(shù)要求: ( 1)材料: 45鋼 ( 2)熱處理: HRC40~45 ( 3)其他技術(shù)條件按 GB2259—— 80《機(jī)床夾具零件及部件技術(shù)條件》。 圖 26 26 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。 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。 在選擇夾具體的毛坯結(jié)構(gòu)使,應(yīng)以結(jié)構(gòu)合理性、工藝性、經(jīng)濟(jì)性、標(biāo)準(zhǔn)化的可能性以及工廠的具體條件為依據(jù)綜合考慮。在夾具體上,安裝組成該夾具所需要的各種元件、機(jī)構(gòu)和裝置等。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。兩銑刀的距離 125177。本課題鍵槽銑刀需要兩個(gè)方向?qū)Φ叮蕬?yīng)采用側(cè)裝直角對(duì)刀塊。使用使,將塞尺放在刀具與對(duì)刀塊之間,憑抽動(dòng)的松緊感覺來(lái)判斷,以適度為宜。 常用的塞尺有平塞尺和圓塞尺兩種。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。為保證夾緊可靠,再乘以安全系數(shù)作為實(shí)際所需夾緊力的數(shù)值 WK =K*W WK —— 實(shí)際所需夾緊力( N) W—— 在一定條件下由靜力平衡計(jì)算出的理論 夾緊力( N) K—— 安全系數(shù) K=K0K1K2K3 通常情況下,取 K= 當(dāng)夾緊力與切削力方向相反時(shí)取 K=。
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