　　　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

摘要III

ABSTRACTIV

目录V

1 绪论1

1.1 机床夹具的概述1

1.2 国内外发展及研究状况1

1.3 本课题的主要内容1

2 零件的工艺分析及规程设计2

2.1 零件的作用2

2.2 零件的工艺分析2

2.3 零件的生产类型3

2.4 毛坯的制造形式的确定3

2.5 零件加工余量、工序尺寸及毛坯尺寸的确定3

2.6 定位基准的选择4

2.6.1 精基准的选择4

2.6.2 粗基准的选择5

2.7 工艺路线的拟定5

2.8 切削用量及基本工时的确定6

3 专用夹具设计17

3.1 设计机床夹具的目的17

3.2 机床夹具的设计要求17

3.3 铣前后端面的专用夹具设计17

3.3.1 问题的提出17

3.3.2 定位基准的选择17

3.3.3 切削力与夹紧力的计算17

3.3.4 定位误差分析与计算19

3.3.5 夹具设计及操作简要说明19

3.3.6 专用夹具相关零部件的设计分析与三维建模20

3.4 粗铣2×M16螺纹孔外侧端面专用夹具设计25

3.4.1 定位基准的选择25

3.4.2 定位基准的选择25

3.4.3 切削力及夹紧力的计算26

3.4.4 定位误差分析与计算27

3.4.5 夹具设计及操作简要说明27

4 运动仿真30

4.1 UG的概述30

4.2 运动仿真与分析30

4.2.1 专用铣床夹具1夹紧装置的运动仿真30

5 结论34

5.1 结论34

5.2 不足之处及展望34

致谢35

参考文献36

附录37

1 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

　　　⑴初步了解熟悉机床夹具发展状况；

　　　⑵进行零件进行工艺分析并制定加工工艺规程；

　　　⑶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；

　　　⑷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；

　　　⑸使用UG进行运动仿真并分析；

　　 ⑹对之前所做的毕业设计进行总结。

2 零件的工艺分析及规程设计

2.1 零件的作用

　　　本课题所设计的零件是齿轮泵体零件，齿轮泵体是组成机器的基础零件，其作用是将机器和部件中的轴，齿轮等有关零部件联成一个整体，并使之保持正确的相对位置，彼此协调工作，以传递动力、传递力矩、完成机器或部件的预定功能。所以要求箱体零件要有足够的刚度和强度，良好的密封性和散热性。因此，箱体零的加工质量将直接影响机器的性能、精度和寿命。

2.2 零件的工艺分析

　　　本齿轮泵零件的材料为HT200，硬度190HBS，属于脆性材料，零件的外观形状较为复杂，尺寸不大，因此不能进行锻造和冲压。但零件的铸造性能和切削加工性能优良，故可进行铸造毛坯。以下是零件所需要加工的表面、表面的加工精度以及各加工表面之间的位置要求：

QQ截图20131122220145.gif

齿轮泵零件图.gif

基于UG的铣床夹具的虚拟设计及运动仿真.jpg

内容简介：: 存档编码：无无锡锡太太湖湖学学院院 2013 届届毕毕业业作作业业周周次次进进度度计计划划、检检查查落落实实表表系别：信机系班级：机械97 学生姓名：徐志成课题（设计）名称：基于UG的铣床夹具虚拟设计及运动仿真开始日期：2012年11月12日周次起止日期工作计划、进度每周主要完成内容存在问题、改进方法指导教师意见并签字备注1-32012年11月12日-2012年12月2日根据教师布置的毕业设计任务，利用课余时间查阅资料，完成毕业设计开题报告。在寒假期间完成毕业实习。按照任务书要求查阅论文相关参考资料，填写毕业设计开题报告书对课题了解不清楚，由老师的讲解，清楚的知道自己的任务，并根据模板修改格式4-102012年12月3日-2013年1月20日指导专业实训机械制造工艺及专用夹具设计课程设计对加工工艺与夹具设计认识不足，老师进行了相应的指导11-122012年1月21日-3月1日指导毕业实习初步了解各种专用夹具的用途及结构设计在此过程中不能清楚的看懂图纸，在老师的指导下，基本得到了解决132013年3月4日-3月8日进行三维造型设计及图纸分析，确定加工工艺总体方案完成零件的三维造型，并写出最佳的机械加工工艺过程卡对UG操作不熟练及图纸认识不清楚，通过老师、同学的帮助，有了较清楚的认识142013年3月11日-3月15日完成工艺规程设计根据加工工艺过程卡，完成每个工序所需的计算，并绘制工序卡要计算切削用量及基本工时，通过查阅书籍资料152013年3月18日-3月22日完成夹具的全部零部件及总装图的建模并进行运动仿真完成铣前后端面的夹具设计及用UG进行零件图与总装图的三维建模及运动仿真装配过程中出现定位不准确，在老师的指导下顺利完成了转配162013年3月25日-3月29日完成夹具的全部零部件及总装图的建模并进行运动仿真完成铣螺纹外端面的夹具设计及用UG进行零件图的三维建模标准件的尺寸及选用，通过图书馆的书籍查阅172013年4月1日-4月5日完成夹具的全部零部件及总装图的建模并进行运动仿真完成夹具总装图的三维建模及运动仿真我所用的是UG 4.0版本，在运动仿真是做不起来，更改了电脑的本地时间，才可以做好182013年4月8日-4月12日完成夹具说明书和开题报告内各项任务，及相关文件的撰写开始撰写说明书，完成中英文摘要及英文翻译对论文的思路和摘要的内容不明确，通过老师的指导解决周次起止日期工作计划、进度每周主要完成内容存在问题、改进方法指导教师意见并签字备注192013年4月15日-4月19日完成夹具说明书和开题报告内各项任务，及相关文件的撰写完成说明书对论文的思路和摘要的内容不明确，通过老师的指导解决202013年4月22日-4月26日详细审阅设计计算、说明书及图纸并修改按学校毕业设计论文格式要求，再次检查论文及图纸并修改各个部分的格式要求，通过学校给的格式模板解决212013年4月29日-5月3日递交初稿按学校毕业设计论文装订要求，进行所有材料的整理结论与展望没有充分说明，经过重新思考，加以完善222013年5月6日-5月10日递交论文，准备答辩材料按学校毕业设计论文装订要求，进行所有材料的整理对所学和所设计的内容进行系统的复习232013年5月13日-5月17日递交论文，准备答辩材料按学校毕业设计论文装订要求，进行所有材料的整理资料顺序不对，需对照要求核查，进行装订242013年5月20日-5月25日递交论文，准备答辩材料梳理论文知识，准备答辩论文中相关知识有遗忘，需进行全面论文知识的复习232425 说明：

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