基于cadcam技术的磨削夹具的设计与加工

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1、基于CAD/CAM技术的磨削夹具的设计与加工门超崔喜贺王文龙宋劲松张天旭卞豪亮承德石油高等专科学校摘要：针对高压活动弯头体外形特殊，无法在滚道槽磨削加工屮直接装夹、定位的问题,探索基于CAD/CAM技术的磨削夹具数字化设计、仿真及编程方法，实践证明，采用该方法可有效提高夹具的设计效率和加工质量。关键词：磨削;夹具;CAD/CAM;作者简介：门超（1977-），男，硕士，讲师，主要研究方向:机械设计制造及其自动化。基金：2016年度承德市科技计划自筹经费项目“提高高压活动弯头体使用寿命的工艺研究”（201606A107）1引言高压活动弯头体（以下简称

2、“弯头体”）是高压活动弯头的重要组成部分，也是弯头中承受冲击载荷最大、工艺最复杂的零件，其材料为35CrMo,基本结构如图1所示，弯头体整体成对称状，两端各有一个接头，接头内部轴向设有两个滚道槽，由于弯头体外形特殊，无法直接装夹，滚刀槽的磨削工艺一直是一个难点，要想解决这一问题，就必须采用专用的磨削夹具，将弯头体安装在夹具中，并通过夹具准确定位在磨床上，实现滚道槽的顺利磨削［1］。图1高压活动弯头体下载原图专用磨削夹具多数零件是非标准件，采用传统的机械设计与加工手段，设计效率低，加工质量不稳定，因此这里将探索基于CAD/CAM技术的夹具数字化设计与

3、加工方法，以期高效、快捷的解决这一技术难题及1。2夹具的设计(1)磨削夹具的结构。根据图1所示的弯头体结构，结合M250磨床的结构特点,设计如图2所示的弯头体磨削夹具，因夹具结构复杂，非标准件数量多，限于篇幅，此处仅以压板为例，研究实现数字化设计与加工的工艺途径。(2)基于Creo的压板设计。Creo是美国PTC推岀的新一代基于特征的参数化CAD/CAM软件，具有设计灵活、效率高的特点，能从根本上解决企业在CAD应用中面临的核心问题，从而真正将企业的创新能力发挥出来，为企业创造更多的价值。基于Creo的夹具体CAD模型如图3所示，压板CAD模型如图

4、4所示。图2磨削夹具下载原图图3基于Creo的夹具体CAD模型下载原图图4基于Creo的压板CAD模型下载原图3夹具的数控仿真与编程(1)基T*MasterCAMX6的压板数控仿真。MasterCAMX6是美国CNC公司开发的新一代CAD/CAM旗舰产品，具有卓越的数控仿真与编程能力，结合Creo软件出色的设计功能，能极大的提高产品的设计开发效率，是一种新的CAD/CAM应用模式。MeisterCAMX6提供了丰富的软件接口，通过汇入操作，可直接导入Creo文件，图5为导入的压板CAD模型。压板右侧的耳板轮廓可先期通过耳板专用夹具装夹，并在加工中心

5、上完成外轮廓和内孔的加工。此处着重研究压板左侧定位曲面的数控仿真与编程，通过右侧耳板中心孔进行装夹定位，采用412立铳刀、©6立铳刀和4>4球头铳刀分别进行粗加工、半精加工和精加工，刀具材料为硬质合金，工艺上分别采用等高外形粗加工、平行粗加工、等高外形精加工和浅平而精加工，仿真过程如图6所示。(2)基于MasterCAMX6的压板数控编程。如仿真出现问题，可重新对程序进行编制，然后再次进行仿真，直到顺利完成仿真为止，当结果合理时，便可将刀具路径数据交由后置处理程序处理，输出指定数控系统的数控程序，此处以FANUCOiM系统为例，生成的压板数控程序如

6、图7所示。因数控加工仿真能模拟实际零件的加工过程，可有效避免各种加工事故，因而在CAM编程中具有不可替代的重要作用［3］。图7压板数控程序下载原图4结语针对弯头体在滚道槽磨削屮难以装夹、定位的问题，探索了基于CAD/CAM技术的磨削夹具数字化设计、仿真及编程方法，实践证明，该方法能有高效、快捷的解决磨削夹具设计与加工中的问题，对其它类型夹具开发具有一定的借鉴作用。参考文献［1］孙加伟•基于UG的模具电极用通用夹具结构设计与研究［D］•华南理工大学，2013.［2］欧阳可良.数控加工专用夹具设计［D］.广东工业大学，2012.［3］周太平，康志成，夏

7、翔.数控铳床与加工中心夹具设计［J］.现代制造工程，2011(02):91-95.