基于ProE的钻床夹具虚拟设计

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1、太原工业学院毕业设计1前言虚拟设计技术是由多学科先进知识所组成的综合系统技术，其本质是以计算机支持的仿真技术为前提，在产品设计阶段，实时的、并行的模拟出产品开发全过程及其对产品设计的影响，预测产品性能、产品制造成本、产品的可制造性、产品的可维护性和可拆卸性等，从而提高产品设计的一次成功率。它也有利于更有效、更经济灵活地组织制造生产，使工厂和车间的设计与布局更合理更有效，以达到产品的开发周期及成本的最小化、产品设计质量最优化、生产效率的最高效化。传统设计的设计者是在图纸上用线条、线框勾勒出概念设计，设计阶段可视化

2、程度不高，无法进行深层次的设计，如可装配性分析和干涉检验等，到原型生产出来后才暴露出问题。传统设计不但不能准确、直观的了解自己设计的空间构造，还常常会出现错误并要花费大量的时间来修正这些错误，这样会增加生产成本。而虚拟设计的设计者在沉浸或非沉浸环境中随时交互、实时、可视化地对原型进行反复改进，并能马上看到修改结果，使得设计师能够更好的掌控自己的设计，不断的对自己的设计进行调整，进行不同方案之间的比较。虚拟设计具有可视化特点，便于改进和修正原有设计。支持协同工作和异地设计，利于资源共享和优势互补，从而缩短产品开发

3、周期。本课题就是运用虚拟设计这种技术来进行钻床夹具的设计，这样不仅可以避免传统设计所带来的各种缺点，而且还可以更加直观的对设计进行全面的掌握与修改，提高产品生产的成功率与生产效率的最大化。32太原工业学院毕业设计2钻长轴3-φ10φ孔夹具设计2.1设计任务本设计的主要任务是设计一个钻床夹具，零件的基本形状如下图所示，零件为轴，需要加工的主要是径向三个Φ10的孔，三个孔的中心线角度均为45°。为了使钻孔的位置精确，必须对零件进行固定定位，提高加工精度，使之满足使用要求。本零件的生产纲领为5000/年，因此需要设计

4、专用夹具，方便加工及装卸，节省时间，提高工作效率。图2-1加工零件图如图被加工零件的材料为45钢，加工轴径为Φ75mm，孔深为9mm，孔为Φ10mm，三个孔均匀的径向分布。根据零件需要大量的生产及其结构特点，设计选用回转式钻床夹具，夹具中使用分度盘和定位销，用来提高零件的定位与加工精度。2.2夹具的设计步骤2.2.1明确设计任务书与收集设计材料夹具设计的第一步是在已知生产纲领的前提下，研究被加工零件的零件图、工序图、工艺规程和设计任务书，对工件进行工艺分析。其内容主要是了解工件的特点、材料；确定本工序的加工表面

5、、加工要求、加工余量、定位基准和夹紧表面及所用的机床、刀具、量具等。32太原工业学院毕业设计其次是根据设计任务书收集有关材料，如机床的技术参数，夹具零部件的国家标准、部颁标准和装订标准，各类夹具图册、夹具设计手册等，还可收集一些同类夹具的设计样图，并了解该厂的工装制造水平，以供参考。2.2.2拟定夹具结构方案与绘制夹具草图A）确定工件的定位方案，设计定位装置。B）确定工件的夹紧方案，设计夹紧装置。C）确定对刀或导向方案，设计对刀或导向装置。D）确定夹具与机床的连接方式，设计连接元件及安装基面。E）确定和设计其他

6、装置及元件的结构型式，如分度装置、定位装置及吊装元件等。F）确定夹具体的结构型式及夹具在机床上的安装方式。G）绘制夹具草图，并标注尺寸、公差及技术要求。2.2.3进行必要的分析计算工件的加工精度较高时，应进行工件加工精度分析。有动力装置的夹具，需计算夹紧力。当有几种夹具方案时，可进行经济分析，选用经济效益较好的方案。2.2.4审查方案与改进设计夹具草图画出后，应征求有关人员的意见，并送有关部门审查，然后根据他们的意见对夹具方案作进一步修改。2.2.5绘制夹具装配总图夹具的总装配图应按国家标准绘制。绘图比例尽量采

7、用1:1.主视图按夹具面对操作者的反向绘制。总图应把夹具的工作原理、各种装置的结构及其相互关系表达清楚。2.2.6夹具总图的绘制次序如下：A)用双点划线将工件的外形轮廓、定位基面、夹紧表面及加工表面绘制在各个视图的合适位置上。在总图中，工件可看作透明体，不遮挡后面夹具的线条。B)依次绘出定位装置、夹紧装置、对刀或导向装置、其他装置、夹具体及连接元件和安装基面。C)标注必要的尺寸、公差和技术要求。D)编制夹具明细表及标题栏32太原工业学院毕业设计E)完整的夹具装配总图可参阅夹具图册。2.2.7绘制夹具零件图夹具中

8、的非标准零件均要画零件图，并按夹具总图的要求，确定零件的尺寸、公差及技术要求。2.3钻床夹具的设计图2-2夹具的装配示意图如图2-1夹具的总装配示意图，底座、尾座的材料均为灰铸铁（HT200）。双顶尖设计为了实现工件的快速拆装，配合使用可以保证轴左右的移动量不会过大，减省了装配工件的时间，提高了工件的生产效率。本夹具为钻床专用夹具，生产的工件需要大批量生产，钻套最优选择的是可换钻套，但