后鋼板彈簧吊耳畢業(yè)設(shè)計(jì)

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1、 鎮(zhèn)江高等職業(yè)技術(shù)學(xué)校 畢 業(yè) 設(shè) 計(jì) (論 文) 后鋼板彈簧吊耳 系 名： 機(jī)電工程系 專業(yè)班級(jí)： 0726班 學(xué)生姓名： 許 豐 學(xué) 號(hào)： 072803343 指導(dǎo)教師姓名： 朱和軍 指導(dǎo)教師職稱： 講師 2012年6月 目 錄 1. 緒論 4

2、 2. 設(shè)計(jì)任務(wù) 5 3. 零件分析 5 3.1零件的作用 5 3.2 零件的總加工工藝 7 3.3 目標(biāo)工藝的具體工藝過程 8 4. 30mm孔加工夾具的設(shè)計(jì) 9 4.1. 30mm孔加工夾具定位分析和基準(zhǔn)選擇 10 4.2 定位誤差分析 10 4.3鉆套、襯套設(shè)計(jì) 11 4.4. 30mm夾具爆炸圖及其明細(xì) 14 5. 10.5mm孔加工夾具設(shè)計(jì) 14 5.1 10.5mm孔加工夾具定位分析和基準(zhǔn)選擇 14 5.2 定位定位誤差分析 15 5.3鉆套、襯套設(shè)計(jì) 16 5.4 10.5mm夾具爆炸圖及其明細(xì) 17 6. 自頂向下的設(shè)計(jì)

3、思路 18 6.1 自頂向下設(shè)計(jì)具體過程 18 6.2 自頂向下建模優(yōu)缺點(diǎn) 20 7. 運(yùn)動(dòng)仿真 21 7.1 進(jìn)入Pro-e機(jī)構(gòu)模塊 21 7.2 編輯定義運(yùn)動(dòng)軸 21 7.3 電機(jī)參數(shù)設(shè)定 22 7.4 伺服電機(jī)定義總運(yùn)動(dòng) 23 7.5 設(shè)定各伺服電機(jī)運(yùn)動(dòng)時(shí)間 23 7.6 運(yùn)行模擬 24 7.7 運(yùn)行結(jié)果的動(dòng)畫保存 24 8. 結(jié)論 25 9. 致謝 25 10 . 參考文獻(xiàn) 26 緒 論 機(jī)械的加工工藝及夾具設(shè)計(jì)是在完成了學(xué)校的全部課程之后，進(jìn)行的一次理論聯(lián)系實(shí)際的綜合運(yùn)用，使我對(duì)專業(yè)知識(shí)、技能有了進(jìn)一

4、步的提高，為以后從事專業(yè)技術(shù)的工作打下基礎(chǔ)。機(jī)械加工工藝是實(shí)現(xiàn)產(chǎn)品設(shè)計(jì)，保證產(chǎn)品質(zhì)量、節(jié)約能源、降低成本的重要手段，是企業(yè)進(jìn)行生產(chǎn)準(zhǔn)備、計(jì)劃調(diào)度、加工操作、生產(chǎn)安全、技術(shù)檢測(cè)和健全勞動(dòng)組織的重要依據(jù)，也是企業(yè)上品種、上質(zhì)量、上水平，加速產(chǎn)品更新，提高經(jīng)濟(jì)效益的技術(shù)保證。然而夾具又是制造系統(tǒng)的重要組成部分，不論是傳統(tǒng)制造，還是現(xiàn)代制造系統(tǒng)，夾具都是十分重要的。因此，好的夾具設(shè)計(jì)可以提高產(chǎn)品勞動(dòng)生產(chǎn)率，保證和提高加工精度，降低生產(chǎn)成本等，還可以擴(kuò)大機(jī)床的使用范圍，從而使產(chǎn)品在保證精度的前提下提高效率、降低成本。當(dāng)今激烈的市場(chǎng)競(jìng)爭(zhēng)和企業(yè)信息化的要求,企業(yè)對(duì)夾具的設(shè)計(jì)及制造提出了更高的要求。所以對(duì)機(jī)械

5、的加工工藝及夾具設(shè)計(jì)具有十分重要的意義。 夾具從產(chǎn)生到現(xiàn)在，大約可以分為三個(gè)階段：第一個(gè)階段主要表現(xiàn)在夾具與人的結(jié)合上，這是夾具主要是作為人的單純的輔助工具，是加工過程加速和趨于完善；第二階段，夾具成為人與機(jī)床之間的橋梁，夾具的機(jī)能發(fā)生變化，它主要用于工件的定位和夾緊。人們?cè)絹碓秸J(rèn)識(shí)到，夾具與操作人員改進(jìn)工作及機(jī)床性能的提高有著密切的關(guān)系，所以對(duì)夾具引起了重視；第三階段表現(xiàn)為夾具與機(jī)床的結(jié)合，夾具作為機(jī)床的一部分，成為機(jī)械加工中不可缺少的工藝裝備。 在夾具設(shè)計(jì)過程中，對(duì)于被加工零件的定位、夾緊等主要問題,設(shè)計(jì)人員一般都會(huì)考慮的比較周全，但是，夾具設(shè)計(jì)還經(jīng)常會(huì)遇到一些小問題，這些小問題如果處

6、理不好，也會(huì)給夾具的使用造成許多不便，甚至?xí)绊懙焦ぜ募庸ぞ取Ｎ覀儼讯嗄陙碓趭A具設(shè)計(jì)中遇到的一些小問題歸納如下：清根問題在設(shè)計(jì)端面和內(nèi)孔定位的夾具時(shí)，會(huì)遇到夾具體定位端面和定位外圓交界處清根問題。端面和定位外圓分為兩體時(shí)無此問題,。夾具要不要清根，應(yīng)根據(jù)工件的結(jié)構(gòu)而定。如果零件定位內(nèi)孔孔口倒角較小或無倒角,則必須清根,如果零件定位孔孔口倒角較大或孔口是空位，則不需要清根，而且交界處可以倒為圓角R。端面與外圓定位時(shí)，與上述相同。讓刀問題在設(shè)計(jì)圓盤類刀具(如銑刀、砂輪等)加工的夾具時(shí)，會(huì)存在讓刀問題。設(shè)計(jì)這類夾具時(shí)，應(yīng)考慮銑刀或砂輪完成切削或磨削后，銑刀或砂輪的退刀位置，其位置大小應(yīng)根據(jù)所使用

7、的銑刀或砂輪的直徑大小，留出超過刀具半徑的尺寸位置即可。更換問題在設(shè)計(jì)加工結(jié)構(gòu)相同或相似，尺寸不同的系列產(chǎn)品零件夾具時(shí)，為了降低生產(chǎn)成本,提高夾具的利用率，往往會(huì)把夾具設(shè)計(jì)為只更換某一個(gè)或幾個(gè)零件的通用型夾具。 隨著機(jī)械工業(yè)的迅速發(fā)展，對(duì)產(chǎn)品的品種和生產(chǎn)率提出了愈來愈高的要求，使多品種，中小批生產(chǎn)作為機(jī)械生產(chǎn)的主流，為了適應(yīng)機(jī)械生產(chǎn)的這種發(fā)展趨勢(shì)，必然對(duì)機(jī)床夾具提出更高的要求。特別像后鋼板彈簧吊耳類不規(guī)則零件的加工還處于落后階段。在今后的發(fā)展過程中，應(yīng)大力推廣使用組合夾具、半組合夾具、可調(diào)夾具，尤其是成組夾具。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

8、高效模塊組合通用經(jīng)濟(jì)方向發(fā)展。 虛擬制造技術(shù)是以計(jì)算機(jī)三維建模和仿真技術(shù)為基礎(chǔ), 以虛擬現(xiàn)實(shí)技術(shù)為支撐的全新的技術(shù), 是 CAD/CAM/CAE 等技術(shù)的發(fā)展, 通過對(duì)產(chǎn)品的設(shè)計(jì)、生產(chǎn)過程統(tǒng)一建模, 在計(jì)算機(jī)上實(shí)現(xiàn)產(chǎn)品從設(shè)計(jì)、加工和裝配、檢驗(yàn)、使用的整個(gè)生命周期的模擬和仿真。這樣, 可以在產(chǎn)品的設(shè)計(jì)階段就模擬出產(chǎn)品及其性能和制造過程, 以此來優(yōu)化產(chǎn)品的設(shè)計(jì)質(zhì)量和制造過程, 優(yōu)化生產(chǎn)管理和資源規(guī)劃, 以達(dá)到產(chǎn)品開發(fā)周期和成本的最小化, 產(chǎn)品設(shè)計(jì)質(zhì)量的最優(yōu)化和生產(chǎn)效率最高化。 機(jī)床夾具是制造系統(tǒng)的重要組成部分，隨著先進(jìn)制造技術(shù)的發(fā)展，傳統(tǒng)的夾具設(shè)計(jì)手段已遠(yuǎn)遠(yuǎn)不能滿足生產(chǎn)需求，必須開發(fā)滿足設(shè)計(jì)需

9、要的計(jì)算機(jī)輔助夾具設(shè)計(jì)系統(tǒng)，從而簡(jiǎn)化設(shè)計(jì)過程，提高設(shè)計(jì)效率和質(zhì)量，減少設(shè)計(jì)人員的重復(fù)勞動(dòng)。 Pro/Engineer系統(tǒng)是美國(guó)參數(shù)技術(shù)公司(Parametric Technology Corporation，簡(jiǎn)稱PTC)的產(chǎn)品。該軟件是最早開發(fā)、最早商品化的三維造型軟件，PTC公司提出的單一數(shù)據(jù)庫、參數(shù)化、基于特征、全相關(guān)的概念改變了機(jī)械CAD/CAE/CAM的傳統(tǒng)觀念，這種全新的概念已成為當(dāng)今世界機(jī)械CAD/CAE/CAM領(lǐng)域的新標(biāo)準(zhǔn)。利用該概念開發(fā)出來的第三代機(jī)械CAD/ CAE/ CAM產(chǎn)品Pro/E軟件能將設(shè)計(jì)至生產(chǎn)全過程集成到一起，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

10、實(shí)現(xiàn)所謂的并行工程。該軟件不但可以進(jìn)行實(shí)體造型、曲面造型、裝配造型、鈑金造型、二維工程圖轉(zhuǎn)換，而且可以進(jìn)行動(dòng)態(tài)模擬仿真、動(dòng)力分析、流體分析、有限元分析、NC加工程序自動(dòng)生成、電子電路設(shè)計(jì)、模具設(shè)計(jì)、產(chǎn)品數(shù)據(jù)管理等 。 Pro/E軟件提供了實(shí)體造型、曲面造型、鈑金造型、大型裝配體的管理、強(qiáng)大的二維工程圖轉(zhuǎn)換功能、數(shù)控加工程序自動(dòng)轉(zhuǎn)換功能、動(dòng)態(tài)仿真、各種模具設(shè)計(jì)與分析、產(chǎn)品數(shù)據(jù)管理、電子設(shè)計(jì)、分析計(jì)算等功能，其功能強(qiáng)大幾乎無所不包，是工程師強(qiáng)有力的助手，有了他，不但減少勞動(dòng)強(qiáng)度，提高工作效率，降低開發(fā)成本，而且以前不能做的許多工作，都可以在這上面完成，因此得到了廣大設(shè)計(jì)人員的鐘愛和傾心。 2.

11、設(shè)計(jì)任務(wù) 以Pro/ENGINEER Wildfire3.0為夾具設(shè)計(jì)的設(shè)計(jì)平臺(tái)，根據(jù)設(shè)計(jì)參數(shù)實(shí)現(xiàn)夾具的零件設(shè)計(jì)，零件和部件的裝配，力學(xué)分析，工程圖樣的生成，進(jìn)行運(yùn)動(dòng)仿真。 (1)研究零件加工工藝過程 (2)設(shè)計(jì)鉆床工藝專用夾具 （3）確定夾具具體參數(shù)， （4）學(xué)習(xí)利用Pro/E進(jìn)行零組件設(shè)計(jì)、仿真和工程圖生成的內(nèi)容。 （5）利用Pro/E軟件進(jìn)行動(dòng)作模擬并進(jìn)行力學(xué)分析。 （6）完成論文書寫。 目標(biāo)零件：后鋼板彈簧吊耳 目標(biāo)工藝工程：30mm孔加工工藝和10.5mm孔加工工藝 3. 零件分析 本章主要進(jìn)行彈簧吊耳零件的作用結(jié)構(gòu)介紹和總體加工工藝的論述。 3.1零件的作用

12、 后鋼板彈簧吊耳的主要作用是載重后，使鋼板能夠得到延伸，伸展，能有正常的緩沖作用。因此汽車后鋼板彈簧吊耳零件的加工質(zhì)量會(huì)影響汽車的工作精度、使用性能和壽命。汽車后鋼板彈簧吊耳主要作用是減震功能、阻尼緩沖部分功能、導(dǎo)向功能。如圖1所示的工程圖和圖2的三維建模圖。 圖1 后鋼板彈簧吊耳工程圖 圖2 后鋼板彈簧吊耳三維建模圖 3.2 零件的總加工工藝 由后鋼板彈簧吊耳零件圖知可將其分為兩組加工表面。它們相互間有一定的位置要求

13、。現(xiàn)分析如下： （1）以 兩外圓端面為主要加工表面的加工面。這一組加工表面包括：。 兩外圓端面的銑削，加工 的孔，其中 兩外圓端面表面粗糙度要求為 ，的孔表面粗糙度要求為 （2）以 孔為主要加工表面的加工面。這一組加工表面包括：2個(gè) 的孔，2個(gè) 的孔、2個(gè) 孔的內(nèi)外兩側(cè)面的銑削，寬度為4 的開口槽的銑削，2個(gè)在 同一中心線上數(shù)值為 的同軸度要求。其中2個(gè) 的孔表面粗糙度要求為 ，2個(gè) 的孔表面粗糙度要求為 ，2個(gè)孔的內(nèi)側(cè)面表面粗糙度要求為 ，2個(gè) 孔的外側(cè)面表面粗糙度要求為 ，寬度為4 的開口槽的表面粗糙度要求為 。 2.2工藝過程設(shè)計(jì)所應(yīng)采取的相應(yīng)措施 由以上分析可知。該零件的主要加

14、工表面是平面及孔系。一般來說，保證平面的加工精度要比保證孔系的加工精度容易。因此，對(duì)于該零件來說，加工過程中的主要問題是保證平面的尺寸精度以及孔的尺寸精度及位置精度，處理好孔和平面之間的相互關(guān)系。 該類零件的加工應(yīng)遵循先面后孔的原則：即先加工零件的基準(zhǔn)平面，以基準(zhǔn)平面定位加工其他平面。然后再加工孔系。后鋼板彈簧吊耳的加工自然應(yīng)遵循這個(gè)原則。這是因?yàn)槠矫娴拿娣e大，用平面定位可以確保定位可靠夾緊牢固，因而容易保證孔的加工精度。其次，先加工平面可以先切去鑄件表面的凹凸不平。為提高孔的加工精度創(chuàng)造條件，便于對(duì)刀及調(diào)整，也有利于保護(hù)刀具。 后鋼板彈簧吊耳零件的加工工藝應(yīng)遵循粗精加工分開的原則，將孔與

15、平面的加工明確劃分成粗加工和精加工階段以保證孔系加工精度。 由于后鋼板彈簧吊耳的生產(chǎn)量很大。怎樣滿足后鋼板彈簧吊耳生產(chǎn)率要求也是過程中的主要考慮因素。 2.3后鋼板彈簧吊耳加工定位基準(zhǔn)的選擇 2.3.1 確定毛坯的制造形式 零件材料為Q235。由于生量已達(dá)到大批生產(chǎn)的水平，而且零件的輪廓尺寸不大，故可以采用鑄造成型，這對(duì)提高生產(chǎn)效率，保證加工質(zhì)量也是有利的。 2.3.2粗基準(zhǔn)的選擇 粗基準(zhǔn)選擇應(yīng)當(dāng)滿足以下要求： （1）粗基準(zhǔn)的選擇應(yīng)以加工表面為粗基準(zhǔn)。目的是為了保證加工面與不加工面的相互位置關(guān)系精度。如果工件上表面上有好幾個(gè)不需加工的表面，則應(yīng)選擇其中與加工表面的相互位置精度要求

16、較高的表面作為粗基準(zhǔn)。以求壁厚均勻、外形對(duì)稱、少裝夾等。 （2）選擇加工余量要求均勻的重要表面作為粗基準(zhǔn)。例如：機(jī)床床身導(dǎo)軌面是其余量要求均勻的重要表面。因而在加工時(shí)選擇導(dǎo)軌面作為粗基準(zhǔn)，加工床身的底面，再以底面作為精基準(zhǔn)加工導(dǎo)軌面。這樣就能保證均勻地去掉較少的余量，使表層保留而細(xì)致的組織，以增加耐磨性。 （3） 應(yīng)選擇加工余量最小的表面作為粗基準(zhǔn)。這樣可以保證該面有足夠的加工余量。 （4）應(yīng)盡可能選擇平整、光潔、面積足夠大的表面作為粗基準(zhǔn)，以保證定位準(zhǔn)確夾緊可靠。有澆口、冒口、飛邊、毛刺的表面不宜選作粗基準(zhǔn)，必要時(shí)需經(jīng)初加工。 （5） 粗基準(zhǔn)應(yīng)避免重復(fù)使用，因?yàn)榇只鶞?zhǔn)的表面大多數(shù)是粗

17、糙不規(guī)則的。多次使用難以保證表面間的位置精度。 為了滿足上述要求，基準(zhǔn)選擇以后鋼板彈簧吊耳大外圓端面作為粗基準(zhǔn)，先以后鋼板彈簧吊耳大外圓端面互為基準(zhǔn)加工出端面，再以端面定位加工出工藝孔。在后續(xù)工序中除個(gè)別工序外均用端面和工藝孔定位加工其他孔與平面。 本章主要是對(duì)后鋼板彈簧吊耳的加工工藝進(jìn)行設(shè)計(jì)。先要明確零件的作用，本次設(shè)計(jì)的后鋼板彈簧吊耳的主要作用就是載重后，使鋼板能夠得到延伸，伸展，能有正常的緩沖作用。確定了零件的機(jī)械加工余量、工序尺寸及毛坯尺寸后，就可以對(duì)零件的工藝路線進(jìn)行分析，制定出幾套工藝方案，然后對(duì)這幾套方案進(jìn)行分析比較，選擇最優(yōu)方案，最后進(jìn)行時(shí)間定額計(jì)算及生產(chǎn)安排。優(yōu)良的加工

18、工藝是能否生產(chǎn)出合格，優(yōu)質(zhì)零件的必要前提，所以對(duì)加工工藝的設(shè)計(jì)十分重要，設(shè)計(jì)時(shí)要反復(fù)比較，選擇最優(yōu)方案。 如表1 所示的是彈簧吊耳零件毛胚到成品的總加工工藝過程。此次兩夾具的目標(biāo)工藝是工序5和工序6。 表 1 工藝方案表[2] 工序1： 銑兩外圓端面 工序2： 鉆，擴(kuò)，鉸孔，倒角 工序3： 銑孔的內(nèi)側(cè)面 工序4： 銑孔的外側(cè)面 工序5： 鉆，擴(kuò)，鉸孔，倒角 工序6： 鉆，擴(kuò)孔 工序7： 銑寬度為4的開口槽 工序8： 終檢 3.3 目標(biāo)工藝的具體工藝過程 如圖3所示的是兩種夾具工藝目標(biāo)的兩種孔的位置。 圖 3 工藝孔的三維展示

19、 （1）.加工孔 其表面粗糙度要求較高為，其加工方式可以分為鉆，擴(kuò)，鉸三步，根據(jù)《機(jī)械加工工藝手冊(cè)》表2.3-48，確定工序尺寸及余量為： 鉆孔： 擴(kuò)孔： 2Z=1.8 鉸孔： 2Z=0.2 （2）加工孔 其表面粗糙度要求較高為，其加工方式可以分為鉆，擴(kuò)，兩步，根據(jù)《機(jī)械加工工藝手冊(cè)》表2.3-48，確定工序尺寸及余量為： 鉆孔： 擴(kuò)孔： 2Z=1.8 4. 30mm孔加工夾具的設(shè)計(jì) 這章主要針對(duì)Φ30MM孔加工工藝進(jìn)行夾具

20、的設(shè)計(jì)，進(jìn)行了夾具定位分析，定位誤差分析，鉆套、襯套的設(shè)計(jì)及夾具爆炸圖的展示。 4.1Φ30mm孔加工夾具定位分析和基準(zhǔn)選擇 本夾具主要用來鉆、擴(kuò)、鉸兩個(gè)工藝孔。這兩個(gè)工藝孔均有尺寸精度要求為，表面粗糙度要求，表面粗糙度為，與端面垂直。并用于以后加工中的定位。其加工質(zhì)量直接影響以后各工序的加工精度。本道工序?yàn)楹箐摪鍙椈傻醵庸さ牡谖宓拦ば颍镜拦ば蚣庸r(shí)主要應(yīng)考慮如何保證其尺寸精度要求和表面粗糙度要求，以及如何提高勞動(dòng)生產(chǎn)率，降低勞動(dòng)強(qiáng)度。 由零件圖可知，兩工藝孔位于零件孔內(nèi)外側(cè)面上，其有尺寸精度要求和表面粗糙度要求并應(yīng)與側(cè)面垂直。為了保證所鉆、鉸的孔與側(cè)面垂直并保證兩工藝孔能在后續(xù)的孔

21、加工工序中使孔的加工余量均勻。根據(jù)基準(zhǔn)重合、基準(zhǔn)統(tǒng)一原則。在選擇兩工藝孔的加工定位基準(zhǔn)時(shí)，應(yīng)盡量選擇上一道工序即粗、精銑頂面工序的定位基準(zhǔn)，以及設(shè)計(jì)基準(zhǔn)作為其定位基準(zhǔn)。因此加工工藝孔的定位基準(zhǔn)應(yīng)選擇外圓端面（圖示2）和與之配合的心軸（圖示1）為主要定位基準(zhǔn)限制工件的五個(gè)自由度，用一個(gè)定位銷（圖示3）限制工件的另一個(gè)自由度。采用螺母夾緊[5]。 圖4 定位分析圖 4.2 定位誤差分析 本工序選用的工件以圓孔在間隙心軸上定位，心軸為垂直放置，由于定位副間存在徑向間隙，因此必將引起徑向基準(zhǔn)位移誤差。不過這時(shí)的徑向定位誤差不再只是單向的了

22、，而是在水平面內(nèi)任意方向上都有可能發(fā)生，其最大值也比心軸水平放置時(shí)大一倍。見下圖。 （1） 式中 ——定位副間的最小配合間隙（mm）； ——工件圓孔直徑公差（mm）； ——心軸外圓直徑公差（mm）。 圖5 心軸垂直放置時(shí)定位分析圖 4.3鉆套、襯套設(shè)計(jì) 工藝孔的加工需鉆、擴(kuò)、鉸三次切削才能滿足加工要求。故選用快換鉆套（其結(jié)構(gòu)如下圖所示）以減少更換鉆套的輔助時(shí)間。根據(jù)工藝要求：工藝孔分鉆、擴(kuò)、鉸三個(gè)工步完成加工。即先用的麻花鉆鉆孔，根據(jù)GB1141—84的規(guī)定鉆頭上偏差為零，鉆套孔徑為。再用標(biāo)準(zhǔn)擴(kuò)孔鉆擴(kuò)孔，根據(jù)GB1141

23、—84的規(guī)定擴(kuò)孔鉆的尺寸為，鉆套尺寸為。最后用的標(biāo)準(zhǔn)鉸刀鉸孔，根據(jù)GB1141—84的規(guī)定標(biāo)準(zhǔn)鉸刀尺寸為故鉆套孔徑尺寸為。 （1）快換鉆套選用如圖6和圖7所示。 圖 6 快換鉆套三維視圖 圖7 快換鉆套工程圖 鉸工藝孔鉆套結(jié)構(gòu)參數(shù)如下表2： 表2 鉸工藝孔鉆套數(shù)據(jù)表 d H D 公稱尺寸 允差 30 30 40 -0.010 -0.027 53 46 15 5 23.5 31.5 （2）襯套選用固定襯套其結(jié)構(gòu)如圖8和圖9所示： 

24、 圖 8 固定襯套工程圖 圖9 固定襯套三維視圖 其結(jié)構(gòu)參數(shù)如下表3： 表 3 固定襯套數(shù)據(jù)表 d H D C 公稱尺寸 允差 公稱尺寸 允差 40 +0.023 0 42 46 +0.035 +0.018 1 0.6 4.4. 30MM夾具爆炸圖及其明細(xì) 30MM夾具完成后的爆炸圖如圖10所示。其中藍(lán)色為所要加工的彈簧吊耳零件體。  圖10 30MM夾具爆炸

25、視圖 下表4為30MM夾具的裝配零件明細(xì)： 表 4 30MM夾具裝配圖明細(xì) 5. 10.5mm孔加工夾具設(shè)計(jì) 這章主要針對(duì)10.5MM孔加工工藝進(jìn)行夾具的設(shè)計(jì)，進(jìn)行了夾具定位分析，定位誤差分析，鉆套、襯套的設(shè)計(jì)及夾具爆炸圖的展示。 5.1 10.5mm孔加工夾具定位分析和基準(zhǔn)選擇 本夾具主要用來鉆、擴(kuò)、兩個(gè)工藝孔。這兩個(gè)工藝孔均有表面粗糙度要求，表面粗糙度為，與圓垂直。本到工序?yàn)楹箐摪鍙椈傻醵庸さ牡诹拦ば?，本道工序加工時(shí)主要應(yīng)考慮如何保證其表面粗糙度要求，以及如何提高勞動(dòng)生產(chǎn)率，降低勞動(dòng)強(qiáng)度。 由零件圖可知，兩工藝孔位

26、于零件孔上，其有尺寸精度要求和表面粗糙度要求并應(yīng)與端面垂直。為了保證所鉆、擴(kuò)的孔與側(cè)面垂直，根據(jù)基準(zhǔn)重合、基準(zhǔn)統(tǒng)一原則。在選擇兩工藝孔的加工定位基準(zhǔn)時(shí)，應(yīng)盡量選擇上一道工序即鉆擴(kuò)鉸工序的定位基準(zhǔn)，以及設(shè)計(jì)基準(zhǔn)作為其定位基準(zhǔn)。因此加工工藝孔的定位基準(zhǔn)應(yīng)選擇孔端面（圖示1）為主要定位基面以限制工件的三個(gè)自由度，以孔配和的圓柱銷（圖示2）限制工件的兩個(gè)自由度，以孔配和的削邊銷（圖示3）限制工件的一個(gè)自由度，既采用一面兩銷定位。再用一個(gè)螺旋夾緊機(jī)構(gòu)從孔的另一端面進(jìn)行夾緊[8] 圖 11定位分析 5.2 定位定位誤差

27、分析 本夾具選用的定位元件為一面兩銷定位。其定位誤差主要為： （1）、移動(dòng)時(shí)基準(zhǔn)位移誤差 （2） = = (2)、轉(zhuǎn)角誤差 （3） 其中： （4） 5

28、.3鉆套、襯套設(shè)計(jì) 工藝孔的加工需鉆、擴(kuò)、兩次切削才能滿足加工要求。故選用快換鉆套（其結(jié)構(gòu)如下圖所示）以減少更換鉆套的輔助時(shí)間。根據(jù)工藝要求：工藝孔分鉆、擴(kuò)、兩個(gè)工步完成加工。即先用的麻花鉆鉆孔，根據(jù)GB1141—84的規(guī)定鉆頭上偏差為零，故鉆套孔徑為。再用標(biāo)準(zhǔn)擴(kuò)孔鉆擴(kuò)孔，根據(jù)的規(guī)定擴(kuò)孔鉆的尺寸為，鉆套尺寸為。 （1）快換鉆套如圖12和圖13所示結(jié)構(gòu)： 圖12 快換鉆套工程圖 圖13 快換鉆套三維圖 擴(kuò)工藝孔鉆套結(jié)構(gòu)參數(shù)如下表： 表 5 擴(kuò)工藝孔鉆套數(shù)據(jù)表 d H D 公稱尺

29、寸 允差 10.5 16 16 -0.006 -0.018 26 22 12 4 10 16.5 （2）襯套選用固定襯套其結(jié)構(gòu)如圖所示： 圖 14 固定鉆套工程圖 圖15 快換鉆套三維圖 其結(jié)構(gòu)參數(shù)如下表： 表6 固定襯套數(shù)據(jù)表 d H D C 公稱尺寸 允差 公稱尺寸 允差 16 +0.019 0 16 22 +0.039 +0.025 1 0.6 5.4 10.5mm夾具爆炸圖及其明細(xì) 30mm夾具完成后的爆炸圖如圖10所示。其中沒有標(biāo)示彈簧吊耳

30、零件。 圖16 10.5MM夾具爆炸圖 下表展示了10.5mm孔加工夾具組成零件的材料，部分尺寸明細(xì)。 表 7 10.5MM裝配體明細(xì) 6. 自頂向下的設(shè)計(jì)思路[11] 自頂向下設(shè)計(jì)思路是Pro-e軟件的精華，本章介紹了夾具建模過程中運(yùn)用到的自頂向下的方法。 6.1 自頂向下設(shè)計(jì)具體過程 （1）創(chuàng)建組件，在組件中插入先建好的彈簧吊耳零件圖，圖17所示。 圖17 彈簧吊耳零件插入圖 2）在組件狀態(tài)下創(chuàng)建新零件。選擇瀑布式菜單中的

31、【元件】，彈出【創(chuàng)建】，如圖18. 圖 18組件中創(chuàng)建新零件 （3）點(diǎn)擊圖18中的【創(chuàng)建】創(chuàng)建特征，彈出如圖19的創(chuàng)建選項(xiàng)，選擇【創(chuàng)建特征】。彈出如圖20的元件創(chuàng)建對(duì)話框，選擇【實(shí)體】。 圖 19創(chuàng)建特征 圖20 命名新建的零件 4）在模型樹中激活新的零件進(jìn)行自頂向下的建模設(shè)計(jì)，圖21所示。 圖21 模型樹激活

32、零件建模 6.2 自頂向下建模優(yōu)缺點(diǎn) （1）優(yōu)點(diǎn)：可以參照吊耳零件進(jìn)行夾具的設(shè)計(jì)建模，建模速度更快。由于在組件中創(chuàng)建其他零件，基本不需要裝配，沒有設(shè)計(jì)中的配合誤差。圖22所展示的是在創(chuàng)建夾具零件時(shí)參照彈簧吊耳進(jìn)行的設(shè)計(jì)。 圖 22 自頂向下中的零件參照 （2）缺點(diǎn)：父子關(guān)系復(fù)雜，不利于修改。 7. 運(yùn)動(dòng)仿真[13] 運(yùn)動(dòng)仿真是Pro-e的又一強(qiáng)大模塊，不僅可以進(jìn)行機(jī)構(gòu)運(yùn)行仿真，還能進(jìn)行裝配仿真，速度分析等等。這章主要闡述了裝配仿真。 7.1 進(jìn)入Pro-e機(jī)構(gòu)模塊 在裝配組件狀態(tài)點(diǎn)擊下拉菜單的【應(yīng)用程序】，彈出

33、如圖23的菜單，選擇【機(jī)構(gòu)】，進(jìn)入機(jī)構(gòu)模塊。 圖23 機(jī)構(gòu)模塊的進(jìn)入 注：能夠進(jìn)行機(jī)構(gòu)模擬的連接首先應(yīng)該在裝配中進(jìn)行連接裝配 7.2 編輯定義運(yùn)動(dòng)軸 如圖24操作進(jìn)入圖25的伺服電機(jī)的編輯界面。 圖24 編輯定義伺服電動(dòng)機(jī) 圖 25定義界面 7.3 電機(jī)參數(shù)設(shè)定 選擇圖25所示的【輪廓】按鈕，進(jìn)入圖26的伺服電機(jī)定義界面，定義電機(jī)的運(yùn)動(dòng)參數(shù)。  圖 26 電機(jī)參數(shù)的設(shè)定

34、 7.4 伺服電機(jī)定義總運(yùn)動(dòng) 所有電機(jī)參數(shù)設(shè)定完畢，選擇機(jī)構(gòu)中的【分析定義】按鈕，進(jìn)入圖27的界面，進(jìn)行運(yùn)動(dòng)總定義。 圖 27 伺服電機(jī)定義總運(yùn)動(dòng) 7.5 設(shè)定各伺服電機(jī)運(yùn)動(dòng)時(shí)間 選擇圖27的【電動(dòng)機(jī)】按鈕，進(jìn)入圖28的分析定義界面，進(jìn)行各個(gè)電機(jī)運(yùn)動(dòng)時(shí)間設(shè)定。 圖 28 設(shè)定伺服電機(jī)運(yùn)動(dòng)時(shí)間 7.6 運(yùn)行模擬 單擊圖28中的【運(yùn)行】按鈕可以查看運(yùn)行情況，單擊【確定】按鈕，在分析對(duì)話框中顯示pump_emluation，分析結(jié)果的名稱。單擊【運(yùn)行】按鈕可以將運(yùn)行結(jié)果存入結(jié)果集，單擊【取

35、消】按鈕退出。 7.7 運(yùn)行結(jié)果的動(dòng)畫保存 （1）單擊按鈕，系統(tǒng)將彈出【回放】對(duì)話框，在此對(duì)話框中單擊按鈕，系統(tǒng)將彈出如圖所示的動(dòng)畫對(duì)話框，單擊按鈕彈出圖30的動(dòng)畫對(duì)話框，可以將仿真結(jié)果制作成動(dòng)畫進(jìn)行播放。如圖29. 圖29 回放對(duì)話框 圖30 動(dòng)畫對(duì)話框 2）單擊圖30中的按鈕，系統(tǒng)將彈出圖示31的【捕獲】對(duì)話框，單擊【確定】按鈕可以將動(dòng)畫保存為mpeg格式。 圖31捕獲對(duì)話框 （3）單擊捕獲對(duì)話框中的【確定】按鈕，就

36、可以開始mpeg格式動(dòng)畫的制作。 8. 結(jié)論 Pro-e的父子關(guān)系是把雙刃劍，自頂向下的設(shè)計(jì)思路就是基于父子關(guān)系。巧妙的應(yīng)用父子關(guān)系去解決實(shí)際問題是今后學(xué)習(xí)的方向。如何運(yùn)用好父子關(guān)系進(jìn)行更快，更好的建模設(shè)計(jì)，是我要努力的。 9. 致謝 首先衷心感謝我的指導(dǎo)老師，從論文的選題、確定題目以及畢業(yè)設(shè)計(jì)的撰寫都是在老師的悉心指導(dǎo)和關(guān)懷下完成的，在寫論文的過程中，經(jīng)常碰到這樣那樣的問題，有時(shí)候真的想放棄，想隨便寫一下算了。但是想到這是我作為在校生的最后一次作業(yè)了，我想給這份作業(yè)畫上一個(gè)圓滿的句號(hào)，所以不管多不好整我都要堅(jiān)持，功夫不負(fù)有心人，現(xiàn)在看著自己完成的論文，真的挺開心自己的勞動(dòng)成果啊！

37、在最后我非常感謝本小組的同學(xué)們，有了他們的幫助才使得這篇畢業(yè)設(shè)計(jì)的完成！ 每當(dāng)我遇到困難的時(shí)候，想放棄不想做了，同學(xué)們就會(huì)開些善意的玩笑或者是說他們也不會(huì)做，慢慢的做不要著急，大家在一起互相安慰，互相鼓勵(lì)讓我有勇氣繼續(xù)做下去。我還是非常感謝我的指導(dǎo)老師，無論遇到什么困難，老師都會(huì)慢慢的聽我們?cè)V說碰到的問題，然后耐心的給我們講解決的辦法。 再次真心的謝謝在百忙中審閱們論文的各位老師！謝謝！ 10 . 參考文獻(xiàn) [1] 趙家齊，機(jī)械制造工藝學(xué)課程設(shè)計(jì)指導(dǎo)書，哈爾濱工業(yè)大學(xué)出版社，2000。 [2] 陳明等，機(jī)械制造工藝學(xué)，機(jī)械工業(yè)出版社，2005。 [3] 王啟年，機(jī)床夾具設(shè)計(jì)，

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