基于UG的铣床夹具的虚拟设计及运动仿真说明书[带图纸].doc

III摘要本次设计内容涉及了机械加工工艺及机床夹具设计、UG运动仿真等多方面的知识。设计内容主要包括泵体零件的结构分析，工艺设计、工序阶段的划分，铣床专用夹具的设计，相关零部件的三维建模与装配，装配图的绘制及运动仿真等。齿轮泵体是组成机器的重要零部件，零件的加工质量将直接影响机器的性能、精度和寿命。因此本次任务是通过对零件结构进行具体分析，设计出合理的加工工艺方案及方便，高效的工装夹具，保证零件的加工质量。在设计夹具时须根据零件的结构尺寸及材料性质合理选择定位方式，定位元件与定位机构，及夹紧机构。在其设计过程中三维辅助设计软件的运用是不可或缺的环节，UG软件是现今最成功的CAD/CAM软件之一，可以进行建模、装配、运动仿真、模拟加工等，在现代的机械加工中有广泛的应用。本文利用UG软件对零件与夹具体进行模型设计、装配、运动分析，并把三维图形转换成二维工程图。关键词：工艺设计；铣床夹具；三维建模；运动仿真IVAbstractThisdesigncontentinvolvesthemachinemanufacturecraft,theenginejigdesign,themetal-cuttingmachinetool,thecommondifferencecoordination,thesurveyandsoon.Thedesigncontentmainlyincludesstructureanalysisofparts,processdesign,thedivisionofprocessstages,thespecialfixturedesignofmillingmachine,3dmodeling,installationofrelatedspareparts,thedrawingofassemblydrawings,themotionsimulationandsoon.Thegearpumpisoneoftheimportantpartsofmachine，partsprocessingqualitywilldirectlyaffecttheperformance,precisionandtheworkinghoursofthemachine.Sothistaskisthatwedesignareasonableprocessschemeconvenientandefficientjigbyanalyzingthespecificpartsstructuretoensurethepartsprocessingquality.Weshalllegitimatelyselectpositioningmethod,positioningdeviceandpositioningmechanismaccordingtothestructureandthematerialpropertieswhenwedesignthefixture.Intheprocessofdesign,thethree-dimensionaldesignsoftwareisanindispensablelink,theUGsystemisoneofthemostsuccessfulCAD/CAMsoftware,itcanbeusedtobuildmodel,fitparts,movesimulation,simulateprocessing.Soitiswidelyusedinmodernmachining.Thetextmainlymakessomemodeldesign,assembly,motionanalysisandmakeschange3Dinto2Dengineeringdrawings.Keywords:processplanning；millingjig；theree-dimensionalmodeling；motionsimulationV目录摘要.IIIABSTRACT.IV目录.V1绪论.11.1机床夹具的概述.11.2国内外发展及研究状况.11.3本课题的主要内容.12零件的工艺分析及规程设计.22.1零件的作用.22.2零件的工艺分析.22.3零件的生产类型.32.4毛坯的制造形式的确定.32.5零件加工余量、工序尺寸及毛坯尺寸的确定.32.6定位基准的选择.42.6.1精基准的选择.42.6.2粗基准的选择.52.7工艺路线的拟定.52.8切削用量及基本工时的确定.63专用夹具设计.163.1设计机床夹具的目的.163.2机床夹具的设计要求.173.3铣前后端面的专用夹具设计.173.3.1问题的提出.173.3.2定位基准的选择.173.3.3切削力与夹紧力的计算.173.3.4定位误差分析与计算.193.3.5夹具设计及操作简要说明.193.3.6专用夹具相关零部件的设计分析与三维建模.203.4粗铣2×M16螺纹孔外侧端面专用夹具设计.253.4.1定位基准的选择.253.4.2定位基准的选择.253.4.3切削力及夹紧力的计算.263.4.4定位误差分析与计算.273.4.5夹具设计及操作简要说明.274运动仿真.304.1UG的概述.30VI4.2运动仿真与分析.304.2.1专用铣床夹具1夹紧装置的运动仿真.305结论.345.1结论.345.2不足之处及展望.34致谢.35参考文献.36附录.37基于UG的铣床夹具虚拟设计及运动仿真11绪论1.1机床夹具的概述在机械制造的切削加工、检验、装配、焊接和热处理等工艺过程中，要使用大量的夹具来安装加工对象，使其占有正确的位置，以保证零件和产品的加工质量，并提高生产率，从而提高其经济性。把工件迅速固定在正确位置上，完成切削加工、检验、装配、焊接和热处理等工作所使用的工艺装备称为夹具。把机床上用来完成工件装夹任务所使用的工艺装备称为机床夹具。随着我国现代工业技术的发展，对机械传动装置的技术性能和经济指标提出了越来越高的要求，普通机床夹具已经不能满足现代工业大批量高效生产的需要，而研制新型专用夹具是机械行业中重要的课题之一。1.2国内外发展及研究状况我国国内的夹具始于20世纪年代，当时建立了面向机械行业的天津夹具厂，和面向航空工业的保定向阳机械厂，以后又建立了数个生产专用夹具元件的工厂。在当时曾达到全国年产专用夹具元件800万件的水平。20世纪80年代以后，两厂又各自独立开发了适合NC机床、加工中心的孔系组合夹具系统，不仅满足了我国国内的需求，还出口到美国等国家。当前我国每年尚需进口不少NC机床、加工中心，而由国外配套孔系夹具，价格非常昂贵，现大都由国内配套，节约了大量外汇。从国际上看俄国、德国和美国是夹具的主要生产国。当前国际上的夹具企业均为中小企业，专用夹具、可调整夹具主要接受本地区和国内订货。有关夹具和专用夹具的产值和贸易额尚缺乏统计资料，但欧美市场上一套用于加工中心的央具，而专用夹具的大型基础件尤其昂贵。由于我国在专用夹具技术上有历史的积累和性能价格比的优势，随着我国加入WTO和制造业全球一体化的趋势，特别是电子商务的日益发展，其中蕴藏着很大的商机，具有进一步扩大出口良好前景。1.3本课题的主要内容初步了解熟悉机床夹具发展状况；进行零件进行工艺分析并制定加工工艺规程；分析设计铣前后端面的铣床夹具定位方式、夹紧方案，计算切削力、夹紧力并使用UG进行三维建模、装配并生成爆炸视图；分析设计铣螺纹外端面的铣床夹具定位方式、夹紧方案，计算切削力、夹紧力并使用UG进行三维建模、装配并生成爆炸视图；使用UG进行运动仿真并分析；对之前所做的毕业设计进行总结。