基于ProE的拉床夾具設(shè)計(jì)畢業(yè)論文.doc

目錄1緒論.22設(shè)計(jì)理念.22.1概念設(shè)計(jì).32.1.1夾具的分類(lèi).32.1.2夾具的組成.52.1.3現(xiàn)代車(chē)床夾具的發(fā)展方向.63夾具的設(shè)計(jì).73.1工件加工要求分析.73.2確定夾具類(lèi)型.73.3擬定定位方案和夾緊元件.73.4夾緊元件的設(shè)計(jì).83.5導(dǎo)引方案和導(dǎo)引元件的設(shè)計(jì).83.6夾具整體的設(shè)計(jì).84實(shí)體建模.84.1法蘭盤(pán)的建模.84.2導(dǎo)套的建模.124.3定位塊的建模.134.4定位銷(xiāo)的建模.134.5擋板的建模.145夾具體的裝配.146結(jié)束語(yǔ).18致謝.18參考文獻(xiàn).191緒論當(dāng)前三維設(shè)計(jì)技術(shù)已經(jīng)達(dá)到了一個(gè)很高的境界,它能為產(chǎn)品開(kāi)發(fā)人員提供更先進(jìn)的設(shè)計(jì)方法和設(shè)計(jì)手段,具有形象生動(dòng)、直觀明了、快速響應(yīng)等設(shè)計(jì)特點(diǎn),其開(kāi)發(fā)過(guò)程很符合設(shè)計(jì)人員的設(shè)計(jì)思維1。三維開(kāi)發(fā)平臺(tái)的出現(xiàn)和完善,為增強(qiáng)企業(yè)的開(kāi)發(fā)能力、提高設(shè)計(jì)效率和產(chǎn)品質(zhì)量,提供了強(qiáng)有力的技術(shù)支持。三維開(kāi)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；三維立體設(shè)計(jì)逐步替代傳統(tǒng)的二維平面是必然的趨勢(shì)目前,市面上可供選擇的軟件有很多,主要包括高端的Pro/Engineer,I-DEAS,UG,CATIA和中端的Solidworks,SolidEdge等3D設(shè)計(jì)軟件2。這些軟件的一個(gè)共性就是它們都具備了尺寸參數(shù)驅(qū)動(dòng)技術(shù)以及虛擬裝配技術(shù)；尤其是高端的3D設(shè)計(jì)軟件還具備了智能化、集成化、并行化、模塊化、相關(guān)性等特點(diǎn)，這些技術(shù)一般都能滿足用戶設(shè)計(jì)的各項(xiàng)諸如設(shè)計(jì)、計(jì)算分析、制造、虛擬裝配、干涉檢查、有限元分析、運(yùn)動(dòng)分析等高級(jí)CAD的需求4。Pro/Engineer系統(tǒng)是美國(guó)參數(shù)技術(shù)公司（PTC）的產(chǎn)品。PTC公司提出的單一數(shù)據(jù)庫(kù)、參數(shù)化、基于特征、全相關(guān)的概念，開(kāi)發(fā)出來(lái)的第三代機(jī)CAD/CAE/CAM產(chǎn)品Pro/Engineer軟件能將設(shè)計(jì)至生產(chǎn)全過(guò)程集成到一起，讓所有的用戶能夠同時(shí)進(jìn)行同一產(chǎn)品的設(shè)計(jì)制造工作，即實(shí)現(xiàn)所謂的并行工程3。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(huà)草圖，輕易改變模型。Pro/Engineer系統(tǒng)用戶界面簡(jiǎn)潔，概念清晰，符合工程人員的設(shè)計(jì)思想與習(xí)慣。整個(gè)系統(tǒng)建立在統(tǒng)一的數(shù)據(jù)庫(kù)上，具有完整而統(tǒng)一的模型。夾具雖然是機(jī)床的附加裝置，但是他在生產(chǎn)中起到的作用卻很大，應(yīng)用十分廣泛。因此，我國(guó)廣大機(jī)械工人和技術(shù)人員，歷來(lái)把機(jī)床夾具的設(shè)計(jì)和改進(jìn)，作為技術(shù)革新和改造的一個(gè)重要舉措。夾具是機(jī)械加工不可缺少的部件，在機(jī)床技術(shù)向高速、高效、精密、復(fù)合、智能、環(huán)保方向發(fā)展的帶動(dòng)下，夾具技術(shù)正朝著高精、高效、模塊、組合、通用、經(jīng)濟(jì)方向發(fā)展6。2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(lái)說(shuō)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)。由底向上的的產(chǎn)品設(shè)計(jì)就是先設(shè)計(jì)好產(chǎn)品的各個(gè)零部件，然后再把各個(gè)零部件逐一裝配成完整產(chǎn)品的設(shè)計(jì)方法。由底向上的設(shè)計(jì)方法是一種比較簡(jiǎn)單、低級(jí)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。這種方法主要應(yīng)用于一些已經(jīng)比較成熟的產(chǎn)品的設(shè)計(jì)過(guò)程，可以獲得比較高的設(shè)計(jì)效率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。設(shè)計(jì)時(shí)，首先從整體上勾畫(huà)出產(chǎn)品的整體結(jié)構(gòu)關(guān)系或創(chuàng)建裝配體的二維零件布局關(guān)系圖，然后再根據(jù)這些關(guān)系或布局逐一設(shè)計(jì)出產(chǎn)品的零件模型。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(gè)產(chǎn)品的外在概念和功能概念后，逐步對(duì)產(chǎn)品進(jìn)行設(shè)計(jì)上的細(xì)化直至單個(gè)零件5。由頂向下的產(chǎn)品設(shè)計(jì)方法因其設(shè)計(jì)方法靈活和修改容易等優(yōu)點(diǎn)，深受設(shè)計(jì)者喜愛(ài)。同時(shí)這種設(shè)計(jì)方法對(duì)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(duì)產(chǎn)品有完整的構(gòu)思。本文將分別采用由底向上的設(shè)計(jì)方法。2.1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)。概念設(shè)計(jì)的過(guò)程是一個(gè)發(fā)散思維和創(chuàng)新設(shè)計(jì)的過(guò)程，是一個(gè)求解實(shí)現(xiàn)功能的，滿足各種技術(shù)和經(jīng)濟(jì)指標(biāo)的，可能存在的各種方案并最終確定綜合最優(yōu)方案的過(guò)程7。2.1.1夾具的分類(lèi)安裝在車(chē)床上的夾具多數(shù)情況下都是采用通用夾具，如三爪卡盤(pán)、四爪卡盤(pán)等。當(dāng)加工一些特殊工件，采用通用夾具無(wú)法安裝時(shí)，必須設(shè)計(jì)專(zhuān)用夾具。安裝在機(jī)床上的夾具根據(jù)其安裝的位置分為兩個(gè)基本類(lèi)型：安裝在車(chē)床主軸上的夾具和安裝在車(chē)床床鞍上的夾具。隨著機(jī)械制造業(yè)的發(fā)展，機(jī)床夾具的種類(lèi)也在不斷的增加，出現(xiàn)了許多的新穎的夾具，如果想要對(duì)所有的夾具加以分析，那是不可能的。為了便于研究各種夾具的特性，找出規(guī)律性的東西，從而運(yùn)用這些規(guī)律有必要將夾具加以分類(lèi)如下：圖1-1機(jī)床夾具的分類(lèi)1通用夾具是指已經(jīng)標(biāo)準(zhǔn)化的、可用于一定范圍內(nèi)加工不同工件的夾具。如三爪自定心或四爪單動(dòng)卡盤(pán)、機(jī)用虎鉗、回轉(zhuǎn)工作臺(tái)、萬(wàn)能分度頭、磁力工作臺(tái)等。這類(lèi)夾具以作為機(jī)床附件，可以充分發(fā)揮機(jī)床技術(shù)性能和擴(kuò)大工藝范圍。不論何種生產(chǎn)類(lèi)型，都被廣泛利用。2專(zhuān)用夾具在使用夾具裝夾工件時(shí)，有找正和不找正之分。在使用專(zhuān)為工件的某道工序時(shí)，一般能夠直接裝夾工件而無(wú)須劃線和找正，他成為機(jī)床的一種附加裝備，在加工中起到機(jī)床、工件、刀具之間的橋梁作用，我們稱(chēng)之為專(zhuān)用夾具。專(zhuān)用夾具的設(shè)計(jì)和制造是機(jī)械加工中的一項(xiàng)重要的技術(shù)準(zhǔn)備工作。3通用可調(diào)與成組夾具這兩類(lèi)夾具結(jié)構(gòu)相似。其共同點(diǎn)是：在加工完一種