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基于PROE的立式钻床夹具的设计论文.doc

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基于PROE的立式钻床夹具的设计论文.doc

WWW88DOC88COMWWWYANZIEDUCOM目录1绪论12设计任务23零件分析231零件的作用232零件的总加工工艺333目标工艺的具体工艺过程4430MM孔加工夹具的设计54130MM孔加工夹具定位分析和基准选择542定位误差分析643钻套、衬套设计64430MM夹具爆炸图及其明细85105MM孔加工夹具设计951105MM孔加工夹具定位分析和基准选择952定位定位误差分析1053钻套、衬套设计1154105MM夹具爆炸图及其明细126自顶向下的设计思路1361自顶向下设计具体过程1362自顶向下建模优缺点157运动仿真1671进入PROE机构模块1672编辑定义运动轴1673电机参数设定1774伺服电机定义总运动1875设定各伺服电机运动时间1876运行模拟1977运行结果的动画保存198结论209致谢2010参考文献20WWW88DOC88COMWWWYANZIEDUCOM1绪论虚拟制造技术是以计算机三维建模和仿真技术为基础,以虚拟现实技术为支撑的全新的技术,是CAD/CAM/CAE等技术的发展,通过对产品的设计、生产过程统一建模,在计算机上实现产品从设计、加工和装配、检验、使用的整个生命周期的模拟和仿真。这样,可以在产品的设计阶段就模拟出产品及其性能和制造过程,以此来优化产品的设计质量和制造过程,优化生产管理和资源规划,以达到产品开发周期和成本的最小化,产品设计质量的最优化和生产效率最高化。机床夹具是制造系统的重要组成部分,随着先进制造技术的发展,传统的夹具设计手段已远远不能满足生产需求,必须开发满足设计需要的计算机辅助夹具设计系统,从而简化设计过程,提高设计效率和质量,减少设计人员的重复劳动。PRO/ENGINEER系统是美国参数技术公司PARAMETRICTECHNOLOGYCORPORATION,简称PTC的产品。该软件是最早开发、最早商品化的三维造型软件,PTC公司提出的单一数据库、参数化、基于特征、全相关的概念改变了机械CAD/CAE/CAM的传统观念,这种全新的概念已成为当今世界机械CAD/CAE/CAM领域的新标准。利用该概念开发出来的第三代机械CAD/CAE/CAM产品PRO/E软件能将设计至生产全过程集成到一起,让所有的用户能够同时进行同一产品的设计制造工作,即实现所谓的并行工程。该软件不但可以进行实体造型、曲面造型、装配造型、钣金造型、二维工程图转换,而且可以进行动态模拟仿真、动力分析、流体分析、有限元分析、NC加工程序自动生成、电子电路设计、模具设计、产品数据管理等。PRO/E软件提供了实体造型、曲面造型、钣金造型、大型装配体的管理、强大的二维工程图转换功能、数控加工程序自动转换功能、动态仿真、各种模具设计与分析、产品数据管理、电子设计、分析计算等功能,其功能强大几乎无所不包,是工程师强有力的助手,有了他,不但减少劳动强度,提高工作效率,降低开发成本,而且以前不能做的许多工作,都可以在这上面完成,因此得到了广大设计人员的钟爱和倾心。WWW88DOC88COMWWWYANZIEDUCOM2设计任务以PRO/ENGINEERWILDFIRE30为夹具设计的设计平台,根据设计参数实现夹具的零件设计,零件和部件的装配,力学分析,工程图样的生成,进行运动仿真。1研究零件加工工艺过程2设计钻床工艺专用夹具(3)确定夹具具体参数,(4)学习利用PRO/E进行零组件设计、仿真和工程图生成的内容。(5)利用PRO/E软件进行动作模拟并进行力学分析。(6)完成论文书写。目标零件后钢板弹簧吊耳目标工艺工程30MM孔加工工艺和105MM孔加工工艺3零件分析本章主要进行弹簧吊耳零件的作用结构介绍和总体加工工艺的论述。31零件的作用后钢板弹簧吊耳的主要作用是载重后,使钢板能够得到延伸,伸展,能有正常的缓冲作用。因此汽车后钢板弹簧吊耳零件的加工质量会影响汽车的工作精度、使用性能和寿命。汽车后钢板弹簧吊耳主要作用是减震功能、阻尼缓冲部分功能、导向功能。如图1所示的工程图和图2的三维建模图。图1后钢板弹簧吊耳工程图WWW88DOC88COMWWWYANZIEDUCOM图1后钢板弹簧吊耳零件图1图2后钢板弹簧吊耳三维建模图32零件的总加工工艺如表1所示的是弹簧吊耳零件毛胚到成品的总加工工艺过程。此次两夹具的目标工艺是工序5和工序6。表1工艺方案表2工序1铣60MM两外圆端面工序2钻,扩,铰003037MM孔,倒角1530工序3铣0043030MM孔的内侧面工序4铣0043030MM孔的外侧面工序5钻,扩,铰0043030MM孔,倒角145工序6钻,扩105MM孔工序7铣宽度为4MM的开口槽工序8终检WWW88DOC88COMWWWYANZIEDUCOM33目标工艺的具体工艺过程如图3所示的是两种夹具工艺目标的两种孔的位置。、图3工艺孔的三维展示(1)加工0043030MM孔其表面粗糙度要求较高为16RAM,其加工方式可以分为钻,扩,铰三步,根据机械加工工艺手册表2348,确定工序尺寸及余量为钻孔28MM扩孔298MM2Z18MM铰孔0043030MM2Z02MM(2)加工105MM孔其表面粗糙度要求较高为125RAM,其加工方式可以分为钻,扩,两步,根据机械加工工艺手册表2348,确定工序尺寸及余量为钻孔9MM扩孔105MM2Z18MMWWW88DOC88COMWWWYANZIEDUCOM430MM孔加工夹具的设计这章主要针对30MM孔加工工艺进行夹具的设计,进行了夹具定位分析,定位误差分析,钻套、衬套的设计及夹具爆炸图的展示。4130MM孔加工夹具定位分析和基准选择本夹具主要用来钻、扩、铰两个工艺孔30MM。这两个工艺孔均有尺寸精度要求为0043MM,表面粗糙度要求,表面粗糙度为16M,与端面垂直。并用于以后105MM加工中的定位。其加工质量直接影响以后各工序的加工精度。本道工序为后钢板弹簧吊耳加工的第五道工序,本道工序加工时主要应考虑如何保证其尺寸精度要求和表面粗糙度要求,以及如何提高劳动生产率,降低劳动强度。由零件图可知,两工艺孔位于零件24RMM孔内外侧面上,其有尺寸精度要求和表面粗糙度要求并应与侧面垂直。为了保证所钻、铰的孔与侧面垂直并保证两工艺孔能在后续的孔加工工序中使105MM孔的加工余量均匀。根据基准重合、基准统一原则。在选择两工艺孔的加工定位基准时,应尽量选择上一道工序即粗、精铣顶面工序的定位基准,以及设计基准作为其定位基准。因此加工工艺孔的定位基准应选择60MM外圆端面(图示2)和与37MM之配合的心轴(图示1)为主要定位基准限制工件的五个自由度,用一个定位销(图示3)限制工件的另一个自由度。采用螺母夹紧5。图4定位分析图WWW88DOC88COMWWWYANZIEDUCOM42定位误差分析本工序选用的工件以圆孔在间隙心轴上定位,心轴为垂直放置,由于定位副间存在径向间隙,因此必将引起径向基准位移误差。不过这时的径向定位误差不再只是单向的了,而是在水平面内任意方向上都有可能发生,其最大值也比心轴水平放置时大一倍。见下图。0031002100120064YXYYDTTD(1)式中定位副间的最小配合间隙(MM);DT工件圆孔直径公差(MM);TD心轴外圆直径公差(MM)。图5心轴垂直放置时定位分析图43钻套、衬套设计工艺孔的加工需钻、扩、铰三次切削才能满足加工要求。故选用快换钻套(其结构如下图所示)以减少更换钻套的辅助时间。根据工艺要求工艺孔0043030MM分钻、扩、铰三个工步完成加工。即先用28MM的麻花钻钻孔,根据GB114184的规定钻头上偏差为零,钻套孔径为0034001628MM。再用298MM标准扩孔钻扩孔,根据GB114184的规定298MM扩孔钻的尺寸为00027298MM,钻套尺寸为00340016298MM。最后用30MM的标准铰刀铰孔,根据GB114184的规定标准铰刀尺寸为0015000830MM故钻套孔径尺寸为0039002130MM。(1)快换钻套选用如图6和图7所示。

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