简单类夹具的设计与加工.doc

工学院毕业设计（论文）简单类夹具的设计与加工 专 业：数控技术班 级：数控 学 号： 学生姓名： 校外指导教师：校内指导教师： 工学院毕业设计（论文）目录摘 要1绪论2第1章autocad图纸的绘制41.1 零件图介绍.41.2 零件图绘制41.2.1打开软件41.2.2绘制轮廓41.2.3绘制孔5 1.3 标注尺寸6 1.4标注表面粗糙度8 1.5标注技术要求9 1.6导入标准a4图纸中10第2章 cimatron造型132.1 pro/e导入cimatron132.2 cimatron导出162.3定义刀具162.4 新建刀路轨迹172.5 创建零件182.6 创建毛坯192.7 创建“体积环切3d”程序222.8 创建“曲面根据角度精铣”程序232.9 创建“曲面精铣所有”程序23第3章 结论与展望24参考文献25附录a26附录b27附录c28附录d29附录e30附录f31 摘 要：针对具体的零件，进行了工艺方案的分析，工装方案的确定，刀具和切削用量的选择，确定加工顺序和加工路线，数控加工程序编制。首先对编程所加工的零件进行工艺分析，拟定加工方案，选择合适的刀具，确定切削用量，对一些工艺问题也需做一些处理，效率、质量是先进制造技术的主体。通过整个工艺的过程的制度，充分体现了数控设备在保证加工精度，加工效率，简化工序等方面的优势。 关键词：工艺分析 加工方案 进给路线 控制 绪论 平口钳又名机用虎钳，是一种通用夹具，常用于安装小型工件。它是铣床、钻床的随机附件。将其固定在机床工作台上，用来夹持工件进行切削加工。图1平口钳用扳手转动丝杠，通过丝杠螺母带动活动钳身移动，形成对工件的加紧与松开。被夹工件的尺寸不得超过70毫米。 平口钳的装配结构是可拆卸的螺纹连接和销连接；活动钳身的直线运动是由螺旋运动转变的；工作表面是螺旋副、导轨副及间隙配合的轴和孔的摩擦面。由图2-2可见，平口钳组成简练，结构紧凑。 1、平口钳中装夹工件的注意事项：（1）、工件的被加工面必须高出钳口，否则就要用平行垫铁垫高工件。 （2）、为了能装夹得牢固，防止刨削时工件松动，必须把比较干整的平面贴紧在垫铁和钳口上。要使工件贴紧在垫铁上，应该一面夹紧，一面用手锤轻击工件的子面，光洁的平面要用铜棒进行敲击以防止敲伤光洁表面。 2、特点（1）、为了不使钳口损坏和保持已加工表面，夹紧工件时在钳口处垫上铜片。用手挪动垫铁以检查夹紧程度，如有松动，说明工件与垫铁之间贴合不好，应该松开平口钳重新夹紧 （2）、刚性不足的：工件需要支实，以免夹紧力使工件变形。 3、数控铣削加工常用的夹具大致有以下几种： （1）、万能组合夹具。适合小批量生产或研制时的中小、小型工件在数控铣床上进行铣削加工。 （2）、专用铣削夹具。这是特别为某一项或类似的几项工件设计制造的夹具，一般在年产量较大或研制时非要不可时采用。其结构固定，仅使用于一个具体零件的具体工序，这类夹具设计应力求简化，使制造时间尽量缩短。（3）、多工位夹具。可以同时装夹多个工件，可减少换刀次数，已便于一面加工，一面装卸工件，有利于缩短辅助时间，提高生产率，较适合中批量生产。 （4）、气动或液压夹具。适合生产批量较大的场合，采用其它夹具又特别费工，费力的工件，能减轻工人劳动强度和提高生产率，但此类夹具结构较复杂，造价往往很高，而且制造周期较长。 （5）、通用铣削夹具。有通用可调夹具、虎钳、分度头和三爪卡盘等。 4、数控铣床夹具的选用原则 在选用夹具时，通常需要考虑产品的生产批量、生产效率、质量保证及经济性，选用时可参考下列原则： （1）、在生产量小或研制时，应广泛采用万能组合夹具，只用在组合夹具无法解决十才考虑采用其他夹具。 （2）、小批量或成批生产十可考虑采用专用夹具，但应尽量简单。 （3）、在生产批量较大的可考虑采用多工位夹具和气动、液压夹具。 第1章 autocad图纸的绘制1.1零件图介绍零件图是表达单个零件形状、大小和特征的图样，也是在制造和检验机器零件时所用的图样，又称零件工作图。在生产过程中，根据零件图样和图样的技术要求进行生产准备、加工制造及检验。因此，它是指导零件生产的重要技术文件。 1.2.零件图绘制1.2.1.打开软件双击autocad 2006桌面快捷方式，打开cad软件，进入工作环境。如图1.2.1所示图1.2.1 autocad的工作界面1.2.2.绘制轮廓鼠标左键单击图标，启动直线绘制功能，直线的绘制是通过直线的起点和终点确定确定。执行直线命令一次可以画一条直线，也可以画多条直线，上段直线的终点就是下一段直线的起点。利用直线命令绘制出零件图的外部轮廓。如图1.5.7所示图1.2.2 利用直线命令绘制轮廓绘制步骤如下：点击按钮；指定第一点 /输入坐标（0,0）指定下一点或放弃（u）：0,140 /输入相对直角坐标指定下一点或放弃（u）：140,0 /输入相对直角坐标指定下一点或闭合（c）/放弃（u）：0，-10 /输入相对直角坐标指定下一点或闭合（c）/放弃（u）：40,0 /输入相对直角坐标指定下一点或闭合（c）/放弃（u）：0，-120 /输入相对直角坐标指定下一点或闭合（c）/放弃（u）：-40,0 /输入相对直角坐标指定下一点或闭合（c）/放弃（u）：0，-10 /输入相对直角坐标指定下一点或闭合（c）/放弃（u）：-140，0 /输入相对直角坐标指定下一点或闭合（c）/放弃（u）:c /构成封闭图形，完成图形绘制1.2.3.绘制孔鼠标左键单击图标，绘制圆一般需要根据圆心、半径、直径和圆上的点等参数来控制。autocad 2006提供了六种创建圆的方法，如图1.2.3所示图1.2.3 绘制“圆”菜单开始绘制零件上的孔和一些螺纹孔，如图1.2.4所示 图1.2.4 绘制圆操作步骤如下：点击按钮指定圆的圆心或三点（3p）/两点（2p）/相切、相切、半径（t）: /指定圆点或输入选项指定圆的半径或直径直径（d）： /指定半径值或输入d1.3.标注尺寸单击【标注】工具栏上的按钮，重复使用此命令，依次标注主视图及俯视图中的其他线型尺寸，结果如图1.3.1所示图1.3.1 标注线型尺寸操作步骤如下：点击按钮；指定第一条尺寸界线原点或选择对象指定第二条尺寸界线原点或放弃（u）/选择（s）： /捕捉下一点标注文字 =140 /回车结束命令按相同方法标注其他尺寸标注直径尺寸，单击【标注】工具栏上的按钮，然后点击需要标注的圆，执行结果如图1.3.2所示图1.3.2 标注直径尺寸操作步骤如下： 点击按钮，选择圆弧或圆：拾取图1.6.5中的圆标注尺寸 =6指定尺寸线位置多行文字（m）/文字（t）/角度（a）；点击适当位置1.4.标注表面粗糙度绘制表面粗糙度符号。单击【绘图】工具栏上的按钮，相关命令提示如下：命令：-polygon 输入边的数目 ：3指定正多边形的中心点或边（e）：e指定边的第一个端点： /在绘图窗口适当位置单击鼠标左键指定边的第二个端点：-6,0命令： /启用直线命令命令：-line 指定第一点： /捕捉正三角形右上端点指定下一点或放弃（u）：660图1.4.1绘制表面粗糙度符号指定下一点或放弃（u）：执行结果如图1.4.1所示。定义属性。单击【绘图】/【块】/【定义属性】命令，打开【属性定义】对话框，进行如图1.4.2所示的设置，单击按钮退出，返回到绘图界面，在粗糙度符号的水平线上指定粗糙度属性插入点，结果如图1.4.3所示。图1.4.3 指定属性插入点图1.4.2 【属性定义】对话框保存图块。在命令行键入“wblock”命令后回车，打开【写块】对话框，拾取图形下角点为基准，选择整个图形为对象，输入图块名称并指定路径，如图1.4.4所示，单击按钮退出。图1.4.4 【写块】对话框图1.4.5 标注表面粗糙度启用复制命令，将编辑后的表面粗糙度符号复制到其他位置上用类似方法在其他视图上标注表面粗糙度1.5.标注技术要求单击绘图工具栏上的按钮，打开【多行文字编辑器】，分别将“机械设计汉子5”和“机械设计汉字3”设为样式，在绘图区域的适当位置书写技术要求，结果如图1.5.1所示图1.5.1标注技术要求1.6.导入标准a4图纸中单击菜单栏【文件】、【打开】弹出【选择文件对话框】，如图1.6.1所示，在多花框中找到标准a4图纸，然后点击按钮，打开文件图1.6.1【选择文件】对话框打开标准a4图纸后，单击鼠标右键，点击复制，将零件图复制到标准a4图纸当中，复制完成后按钮，将零件图移动到理想位置，结果如图1.6.3所示图1.6.3 移动至标准a4图纸当中第2章 cimatron造型2.1pro/e导入cimatron双击桌面cimatrone8.0快捷方式，运行cimatrone8.0软件，进入开始界面，如图2.1.1所示。图2.1.1 cimatron开始界面单击图标，新建cimatrone8.0绘图文档，弹出对话框，如图2.1.2所示，选择零件，单击确定，进入cimatrone8.0绘图工作环境，如图2.1.3所示。图2.1.2 新建文档对话框图2.1.3 cimatrone8.0 绘图工作环境进入绘图工作环境后，单击文件，弹出下拉菜单，如图2.1.4所示图2.1.5 文件下拉菜单点击输入，文件，到当前文件，如图2.1.6所示。点击后会弹出输入文件对话框，如图2.1.7所示，选中从pro/e中到处的iges文档，单击确定，成功导出零件，如图2.1.8所示。图2.1.6 输入菜单图2.1.7 输入对话框图2.1.8 成功导入三维图2.2 cimatron导出将已经成功导入cimatron零件文档的零件保存，cimatron系统默认保存的文件名为零件图0，单击确定，保存零件图。然后点击文件，选择输出，如图2.2.1所示。图2.2.1 输出零件图直接将零件图导入到cimatron加工环境中，会弹出特征向导对话框，点击按钮，如图2.2.2所示。图2.2.2特征向导对话框2.3定义刀具将零件图导入加工工作环境中以后，点击按钮，弹出刀具和卡头对话框，如图2.3.1所示。图2.3.1 刀具和卡头对话框在刀具和卡头对话框输入刀具信息，点击刀尖栏，可以弹出三种刀具可以选择【平刀，球刀，牛鼻刀】，在输入完成刀具信息后，点击可以在建立新刀具，完成所有刀具输入后，点击可以完成刀具定义，如图2.3.2所示。图2.3.2完成刀具定义2.4创建刀具轨迹点击按钮，会弹出创建刀路轨迹对话框，设定安全平面高度，设定完成后点击按钮，退出并保存，如图2.4.1所示。图2.4.1创建刀路轨迹对话框2.5创建零件点击按钮，会弹出零件对话框，设定加工零件，设定完成后点击按钮，退出并保存，如图2.5.1所示图2.5.1零件对话框2.6创建毛坯点击按钮，会弹出初始毛坯对话框，设定加工毛坯，设定毛坯宽度、长度、高度等数据，设定完成后点击退出并保存，如图2.6.1所示图2.6.1 初始毛坯对话框2.7创建“体积环切3d”程序点击按钮，会弹出程序管理器对话框，如图2.7.1所示。图2.7.1 程序管理器对话框点击主选择栏，弹出子菜单，可以选择主加工方式，如图2.7.2所示。图2.7.2主选择对话框完成选择主选择后，设定子选择栏，弹出子选择的子菜单，选择子加工方式，如图2.7.3所示图2,7,3子选择对话框选择体积铣粗加工环形铣，定义完加工方式后，定义零件边界，如图2.7.4所示和零件曲面，单击鼠标右键，选择所有显示对象，如图2.7.5所示，选择零件的边界和零件的加工部位，完成后点击鼠标中键确定。图2.7.4 边界（可选）对话框图2.7.5右键选项框完成零件选取后，双击机床参数，开始定义机床参数，如图2.7.6所示。图2.7.6机床参数对话框点击定义刀具对话框，选择先前定义好的刀具，打开刀具对话框，选择需要的刀具，上级确定，点击退出并保存。定义刀具轨迹对话框，定义进给量、转速、背吃刀量、侧向步长等重要参数，如图2.7.7所示。图2.7.7 刀具轨迹对话框定义完以上参数后单击鼠标右键，会弹出保存或取消对话框，点击保存并计算选项，如图2.7.8所示，开始计算刀路，完成体积铣粗加工环形铣刀路，如图2.7.9所示。图2.7.8 保存或取消对话框图2.7.9刀路轨迹2.8创建“曲面根据角度精铣”程序零件毛坯、机床参数和刀具都按以上所诉设定，重新设定刀路轨迹，如图2.8.1所示。 图2.8.1环切3d道路轨迹完成后单击鼠标右键保存并计算。2.9创建“曲面精铣所有”程序重新选择零件轮廓，左键点击零件曲面，点击右键弹出选项框，如图2.9.1所示，选择重置选择，重新选择零件曲面。图2.9.1右键选项框再选择零件曲面2，选择不需要加工的部位，选择后点击中键确定，选中部位变成黄色，在按中键保存并退出。刀路轨迹参数选择和上一步一致。切削参数可做一些变动，按照刀具不同可适当改变。第3章 结论与展望3.1 总体情况毕业设计是我在大学学习阶段的最后一个环节，是对所学基础知识和专业知识的一种综合应用，是一种综合的再学习、再提高的过程，这一过程有助于培养我的学习能力和独立工作能力。我选的题目是浙江工商职业技术学院工学院简单类夹具的设计与加工，这个题目对于我而言是一个全新的挑战。在设计时，导师着重强调了对零件和产