【正文】 圖 56 回放窗口 在“回放”窗口中單擊【播放當(dāng)前結(jié)果集】按鈕，系統(tǒng)會自動彈出“動畫”窗口，如下圖 56 所示： 圖 57 動畫窗口 在“動畫”窗口中可以對仿真運(yùn)動進(jìn)行回放，可以通過調(diào)節(jié)相關(guān)按鈕進(jìn)順序播放或者倒放，以及調(diào)節(jié)播放速度的快慢等。在右側(cè)圖中的“電動機(jī)”選項(xiàng)依次設(shè)置各個電動機(jī) 的運(yùn)行時間區(qū)域，如該圖所示的時間設(shè)置。 利用上述添加伺服電機(jī)的方法，我們依次添加 8 臺伺服電機(jī)，這 8 臺伺服電機(jī)可以完成工件的裝夾和加工過程。 圖 53 定義伺服電機(jī) 在“輪廓”選項(xiàng)下定義電機(jī)的旋轉(zhuǎn)速度為每秒 180 度。 緊接著添加壓緊元件的伺服電機(jī) ，由于其步驟與添加被加工零件的伺服電機(jī)的步驟一致，在此不再贅述。本例中選擇速度選項(xiàng)，在“?！敝羞x擇“常數(shù)”常數(shù)值為20mm/s。 添加被加工零件的伺服電機(jī)，選取“幾何”項(xiàng)，依次 選取被加工零件和運(yùn)動參照，如下圖所示： 圖 50 定義伺服電機(jī) 如圖中所示，紫色箭頭表示仿真元件的運(yùn)動方向，通過單擊“反向”按鈕可以調(diào)整元件運(yùn)動方向。本例中僅用到對齊兩個圖元和匹配兩個圖元約束，各仿真元件定位效果如上圖所示。 約束的方式依次是：對齊兩個圖元、匹配兩個圖元、定向兩個曲面、運(yùn)動軸約束、主體 主體鎖定約束、啟用 /禁用連接等約束。此外，機(jī)構(gòu)設(shè)計(jì)的模塊并可在機(jī)構(gòu)運(yùn)動時對重力、摩擦力、力矩、彈簧等有關(guān)“力”的元素及元件進(jìn)行動力學(xué)分析。在 Pro/E 的工程圖環(huán)境里建立好三視圖轉(zhuǎn)化可以把其轉(zhuǎn)化為 AutoCAD 格式的工程圖，以方便在 AutoCAD 中進(jìn)行修改和尺寸。然后通過“插入”→“繪圖視圖”→“一般”命令打開“繪圖視圖”窗口，根據(jù)需要調(diào)整該視圖的顯示方式和其它信息建立第一個視圖，通常情況下為第一視圖。最為重要的是，工程圖與實(shí)體零件相關(guān)，在工程圖中修改的尺寸都會在 模型中自動更新 [12]。通過對比這兩幅圖片可以幫助我們理解兩孔的中心距是如何得到保證的，從而更進(jìn)一步理解夾具在機(jī)加工中對于保證零件加工精的重要性。 圖 36 陣列壓緊螺栓 由于裝配過程基本一致，所以工序五和工序六的裝配過程就不再贅述，這里僅給出工序五和工序六的裝配效果圖。裝配壓緊墊塊并將其軸陣列。裝配效果如下圖32 所示： 圖 32 裝配螺釘 將裝配的螺釘進(jìn)行軸陣列，其效果圖如下： 圖 33 陣列螺釘 裝配被加工零件 ，因?yàn)榱慵趭A具中的位置不是固定的，可進(jìn)行裝拆，所以要用連接條件進(jìn)行裝配，以便后期的機(jī)構(gòu)仿真。 裝配連接螺釘，用以連接定位元件和夾具體。單擊【√】確認(rèn)。單擊【新建約束】，在約束類型中選取【匹配】約束，分別選取兩零件的一個端面作為約束參照。再次依次單擊【插入】、【元件】、【裝配】命令，裝配第二個零件，即夾具的定位元件，如下圖 29 所示： 圖 29 裝配第二個零件 由于定位元件與夾具體的位置是固定裝配關(guān)系，所以應(yīng)選取約束條件裝配，如圖所示選取“用戶定義”中的“對齊”約束，對齊參照分別選取定位元件和夾具體的中心軸線，狀態(tài) 顯示為：部分約束，說明定位元件在夾具體中的位置不固定，需要繼續(xù)添加約束。在裝配界面里，依次單擊【插入】、【元件】、【裝配】命令，系統(tǒng)會彈出下圖 27 所示的窗口： 圖 27 添加首個零件 在“打開”窗口中的左側(cè)列有所有的裝配零件供選取，由于是裝配第一個零件，所以應(yīng)該選取裝配體的主體零件，單擊“預(yù)覽”可以顯示所選對象，本例中選取預(yù)覽中所呈現(xiàn)的夾具主體零件。會彈出以下所示的窗口： 圖 26 選擇裝配模 板 在“新文件選項(xiàng)”窗口中的模板中要選取公制模板，即窗口中被點(diǎn)選的紅色選項(xiàng)，使用公制模板所有尺寸的單位都是 mm,比較符合我們的習(xí)慣。裝配體的爆炸圖對于表達(dá)各元件的相對位置十分有幫助，因此，常常用于表達(dá)裝 配體的裝配過程、裝配體的構(gòu)成。本例后面還要做機(jī)構(gòu)仿真，所以在此用連接方式裝配 [8]。利用著 9 中約束方式可以對零件進(jìn)行裝配，如果想讓某些零件裝配后可以模擬運(yùn)動仿真，那么就要對這些零件進(jìn)行連接裝配，Pro/E 提供了剛性、銷釘、滑動軸、圓柱、平面、球、焊接、軸承、常規(guī)、 6DOF 10 種連接類型。因此合理的定義零件之間的裝配約束關(guān)系是產(chǎn)品虛擬裝配的關(guān)鍵，也是產(chǎn)品后續(xù)開發(fā)的關(guān)鍵 [9]。 5. 夾具的裝配過程及其爆炸圖 在 Pro/E 中，裝配是通過定義參與裝配的各個零件之間的裝配約束來實(shí)現(xiàn)的。 其效果圖如下圖 20 所示 圖 20 拉伸槽結(jié)構(gòu) 在夾具體上設(shè)計(jì)出放置夾緊元件的槽，槽的尺寸效果圖如下圖 21 所示： 圖 21 添加壓緊槽 在夾具體上設(shè)計(jì)出壓緊元件中的螺紋孔，效果圖如下圖 22 所示 圖 22 壓緊螺紋孔 夾具中的相關(guān)附件的設(shè)計(jì)過程 壓緊墊塊的設(shè)計(jì) 圖 23 壓緊墊塊 壓緊墊塊的相關(guān)尺寸沒有嚴(yán)格的標(biāo)準(zhǔn)，它在夾緊工件的過程中起到傳遞力的作用，所以它只要與工件和壓緊螺栓的接觸表面光潔平整，在裝夾工件過程中方便裝拆即可。 在夾具體中設(shè)計(jì)定位裝置，其設(shè)計(jì)尺寸如下圖所示： 圖 19 草繪槽結(jié)構(gòu) 此處應(yīng)注意的細(xì)節(jié)是，因?yàn)樵O(shè)計(jì)本夾具體是為了鉆出直徑為 的螺紋基孔，且必須保證該孔與上一道工序中所鉆的孔的中心距是 18mm，所以本圖中尺寸為 12mm 和 8mm 的尺寸是兩個關(guān)鍵尺寸。另外，由于鉆出的孔是上下對稱，所以本夾具體中的定位槽的關(guān)鍵部位也要上下對稱。完成槽結(jié)構(gòu)的夾具體如下下圖 11 所示： 圖 11 槽結(jié)構(gòu) 利用【陣列】工具將槽結(jié)構(gòu)陣列，選擇軸陣列，效果如下圖所示： 圖 12 陣列槽結(jié)構(gòu) 利用拉伸命令在夾具體的徑向方向做出螺紋孔，并將螺紋孔陣列，陣列出的螺紋孔應(yīng)與槽結(jié)構(gòu)相對應(yīng)，其效果圖如下圖所示： 圖 13 陣列螺孔 .在夾具體上設(shè)計(jì)出定位用于安裝定位元件的定位槽和用于固定定位元件的螺紋孔，其效果圖如下圖所示： 圖 14 螺釘孔 工序五中夾具體的參數(shù)化設(shè)計(jì) 該工序中的夾具體輪廓設(shè)計(jì)過程與上相似，不再重復(fù)。單擊該界面中的【√】確認(rèn)，即完成了夾具體的輪廓設(shè)計(jì)。要保證該孔的中心 線與工序五中孔的中心線距離為 18mm，上下偏差為正負(fù) . 圖 4 工序六中的夾具 4 夾具的實(shí)體建模 在被加工零件各個工序中，本課題所涉及的相關(guān)工序中的關(guān)鍵尺寸 圖 5 被加工零件的總寬為 38mm 圖 6 被加工零件中工序五和工序六所加工的兩個孔的中心距為 18mm 工序二和工序三的夾具設(shè)計(jì)過程 利用三維軟件 pro/e 設(shè)計(jì)夾具體，過程如下： .打開 pro/e 零件設(shè)計(jì)界面，點(diǎn)擊【拉伸】命令符號依次點(diǎn)擊【設(shè)置】、【定義】命令，選擇 FRONT 面為草繪平面，單擊【草繪】命令，在草繪界面中繪出夾具體的輪廓尺寸。 工序九：在攻絲機(jī)上加工 M8 螺紋 所涉及的加工工序及夾具 工序二：在車床上車光一端面 工序三：在車床上車光另一端面，保證總長為 38mm,上下偏差是正負(fù). 圖 2 工序二和工序三中的夾具 工序五：在車床上鉆出直徑為 10mm 深度為 的平面上的孔。要保證該孔的中心線與工序五中孔的中心線距離為 18mm，上下偏差為正負(fù) . 工序七：在銑床上鉆出弧面上直徑為 10mm 的孔，保證孔中心線與各邊距離，并保證該孔與工序五中的孔相通。 工序三：在車床上車光另一端面，保證總長為 38mm,上下偏差是正負(fù) . 工序四：在銑床上銑出臺階面，分別保證距兩端面的尺寸為 16mm 和 23mm. 工序五：在車床上鉆出直徑為 10mm 深度為 的平面上的孔。該零件加工工序如下： 工序一：鋸床下料，保證總長尺寸為 39mm。 其它元件及裝置 有些夾具根據(jù)工件的加工要求，要有分度機(jī)構(gòu)，銑床夾具還要有定位鍵等。 夾 具體 夾具體是用于連接或固定夾具上各元件及裝置，使其成為一個整體的基礎(chǔ)件。 對刀與導(dǎo)引元件 用于確定刀具在加工前正確位置的元件稱為對刀元件，如對刀塊。 具的組成 定位元件（定位裝置） 定位元件與工件的定位基面相接觸，用于確定工件在夾具中的正確位置。 擴(kuò)大機(jī)床的使用范圍，實(shí)現(xiàn)一機(jī)多能 根據(jù)加工機(jī)床的成形運(yùn)動，輔以不同類型的夾具，可擴(kuò)大機(jī)床的工藝范圍。 （ 4） 機(jī)床夾具的功用 穩(wěn)定保證工件的加工精度 用夾具裝夾工件時，工件相對與刀具及機(jī)床的位置精度有夾具保證，不受工人技術(shù)水平的影響，使一批工件的加工精度趨于一致。 （ 2）按適用的機(jī)床分類 按所適用的機(jī)床不同，夾具可分為車床夾具、銑床夾具、鉆床夾具、鏜床 夾具、磨床夾具、齒輪夾具和其它機(jī)床夾具等。 組合夾具 組合夾具是指按零件的將要求，由一套事先制造好的標(biāo)準(zhǔn)元件和部件組裝而成的夾具，其特點(diǎn)是靈活多變、通用性強(qiáng)、制造周期短、元件可反復(fù)使用，特別適用于新產(chǎn)品的是試制和單件小批生產(chǎn)。 通用可調(diào)夾具和成組夾具 其特點(diǎn)事夾具的部分元件可以更換，部分裝置可以調(diào)整，以適應(yīng)不同零件的加工。 專用夾具 專用夾具是專為某一工件的某道工序而專門設(shè)計(jì)生產(chǎn)的夾具，其特點(diǎn)是結(jié)構(gòu)緊湊，操作迅速、方便、省力，可以保證較高的加工精度和生產(chǎn)效率，但設(shè)計(jì)制作周期較長，制造費(fèi)用也較高。例如，車床上三抓自定心卡盤和四抓卡盤，銑床上的平口鉗、分度頭和回轉(zhuǎn)工作臺等都是通用夾具。 機(jī)床夾具的分類及功能分析 機(jī)床夾具的一般可按專門化程度、使用的機(jī)床和夾緊動力源進(jìn)行分類。 概念設(shè)計(jì) 概念設(shè)計(jì)是根據(jù)夾具的功能和尺寸要求，進(jìn)行產(chǎn)品功能創(chuàng)造、功能分解以及功能和子功能的結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)；進(jìn)行滿足功能和結(jié)構(gòu)要求的工作原理求解和 進(jìn)行實(shí)現(xiàn)功能結(jié)構(gòu)的工作原理載體方案的構(gòu)思和系統(tǒng)化設(shè)計(jì)。同時這種設(shè)計(jì)方法對設(shè)計(jì)者的要求較高，設(shè)計(jì)者不僅要熟練掌握 Pro/E的各種應(yīng)用技巧，而且要對產(chǎn)品有完整的構(gòu)思。在現(xiàn)實(shí)的虛擬產(chǎn)品設(shè)計(jì)中，往往都是先設(shè)計(jì)出整個產(chǎn)品的外在概念和功能概念后，逐步對產(chǎn)品進(jìn)行設(shè)計(jì)上的細(xì)化直至單個零件 [5]。 由頂向下的裝配設(shè)計(jì)與由底向上的設(shè)計(jì)方法正好相反。由底向上的設(shè)計(jì)方法是一種比較簡單、低級的方法，其設(shè)計(jì)思路比較清楚，設(shè)計(jì)原理也容易被廣大用戶接受，但是其設(shè)計(jì)理念還不夠先進(jìn)，設(shè)計(jì)方法不夠靈活，還不能完全適應(yīng)現(xiàn)代設(shè)計(jì)的基本要求。 3 設(shè)計(jì)理念 使用 Pro/E 軟件進(jìn)行虛擬產(chǎn)品設(shè)計(jì)總的來說有倆種設(shè)計(jì)方法，它們分別是由底向上的產(chǎn)品設(shè)計(jì)和自頂向下的產(chǎn)品設(shè)計(jì)。 （ 3）工程圖樣的生成。設(shè)計(jì)的具體要求為： （ 1）實(shí)現(xiàn)零件的參數(shù)化設(shè)計(jì)。整個系統(tǒng)建立在統(tǒng)一的數(shù)據(jù)庫上，具有完整而統(tǒng)一的模型。 Pro/Engineer 采用技術(shù)指標(biāo)化設(shè)計(jì)、基于特征的實(shí)體模型化系統(tǒng)，工程設(shè)計(jì)人員采用具有智能特性的基于特征的功能去生成模型，如腔、殼、倒角及圓角，您可以隨意勾畫草圖，輕易改變模型。 Pro/Engineer 系統(tǒng)是美國參數(shù)技術(shù)公司（ PTC）的產(chǎn)品。這些軟件的一個共性就是它們都具備了尺寸參數(shù)驅(qū)動技術(shù)以及虛擬裝配技術(shù) 。三維開發(fā)技術(shù)的應(yīng)用和推廣 ,可謂是傳統(tǒng)的機(jī)械設(shè)計(jì)的一次革命 。 關(guān)鍵詞 : 車床夾具 , 實(shí)體建模 , 工程圖 , 裝配圖 , 運(yùn)動仿真 Based on the pro / e lathe fixture design Abstract Lathe fixture of the subject to the design process for the learning platform. Through the search and collection of related materials and data related to reading and learning materials, through the use of pro / e of the threedimensional design software, in the study design, in the design of learning. Focused on the subject machining process, the shape lathe fixture structure, lathe clamping fixture and the demolition of the key size lathe fixture. The main design issue is the use of parametric design of the fixturerelated parts, the relationship between the use of constraints and conditions of the assembly and analysis of the relati