基于proe的铣床夹具的设计

基于proe的铣床夹具的设计内容摘要：

OOLKIT开发出集成了装配工具的新型标准件库管理系统，使其最大程度地整合实际工程中常用的标准件及其信息，可以支持企业自定义标准以及由标准件衍变而来的通用件，并能加快装配过程。 标 准件库的功能目标分析 任何一个标准件库系统应该具备的基本功能是：用户根据自身需求找到所需标准件，选择标准件规格，再由这些规格及几何参数驱动三维造型系统生成标准件实体模型并进行装配。 但本标准件库系统还具备以下重要功能： (1) 提供标准件建库工具及建库向导，并支持企业自定义标准及通用件。 (2) 支持网络共享。 允许多个用户同时利用该标准件库进行设计或相关资料的查询。 (3) 提供全面的标准件信息。 用户从标准件库中可以得到的标准件信息应包含几何参数信息以及材料、热处理、表面处理、尺寸偏差等非几何信息及标准件的预 览图。 (4) 良好的查询及定位功能。 用户可以通过关键词快速获得标准件库内符合条件的标准件。 (5) 提供收藏夹功能。 用户可以将经常使用的标准件纳入收藏夹，以供快速查及使用。 (6) 对不同种类的标准件提供对应的装配工具，使其快速地装配到指定位置。 (7) 支持对已经装配好的标准件进行尺寸的重新匹配，使其适应设计方案的变化。 (8) 支持装配体中标准件的复制与替换，这可分为有选择的和整组的复制与替换来满足不同的更改需求。 (9) 提供面向标准件的 BOM表生成工具。 统计整个装配体中使用标准件的情 8 况 ,并可将统计 数据存入数据库。 (10) 提供安全性良好的用户管理。 使得标准件库具有良好的安全机制和保护功能，防止外来人员或不具备操作权限的人员对数据库进行非法改动和破坏。 铣床夹具的基本要求 由于铣削过程不是连续切削，极易产生铣削震动。 铣削的加工余量一般比较大，铣削力也比较大且方向是变化的，因此铣床夹具必须满足下列基本要求 [1]： （ 1）夹具要有足够的刚度和强度； （ 2）夹具要有足够的夹紧力，夹紧装置自锁性能要好； （ 3）夹紧力应作用在工件刚度较大的部位上，且作用点和施力方向要恰当； （ 4）夹具的重心应尽量低，高 度与宽度之比应不大于 1~； （ 5）要有足够的排屑空间。 切屑和冷却液能够顺利排出，必要时可设计排屑空。 设计时，应在保证加工精度的前提下，综合考虑生产率、经济性和劳动条件等项因素。 当生产批量较大时，可采用较先进的结构和动力装置，以提高生产率。 而当生产批量较小时，则不能使铣床夹具的成本过高。 铣床夹具的设计特点 铣床夹具设计工作中，有如下特点： （ 1）为了调整和确定夹具相对于机床的位置及工件相对于刀具的位置，铣床夹具应设置定位键和对刀装置； （ 2）两定位键的距离应尽量远一些； （ 3）加工没有相对位 置要求的平面时，不需要设置定位键，但若铣削扭矩较大时，设置定位键可减轻夹紧螺栓的负荷； （ 4 对刀装置应设计在便于对刀的位置，并应在工件的切入一端。 选择定位基准确定定位元件 基准是指机械零件中或制造过程中用以确定零部件及其几何元件位置的一些点、线、面 [4]。 这些作为定位基准的点、线、面即可以是工件与定位元件实际接触的点线面也可以是一些实际并不存在的理论回转中心线 ，定位基准的选择是制订工艺过程最重要的问题之一，在工艺文件中，每道工序的定位基准已由工艺人员选择，一般说夹具设计人员可以直接引用。 但是定位基准 和定位方案不仅影响工件的加工精度，而且直接影响夹具设计、制造和使用。 因此，夹具设计人员应对设计指定的工件定位进行分析。 为符合“基准重合原则”并且使定位稳定可靠，选取  25H7 孔作为主要定位基准，用长销和支撑钉限制工件五个自由度，另设置一防转档销实现六点定位。 此方案中，工件处于过定义状态。 但在加工过程中，  25H7 孔与 A 面在一次装夹中加工，使  25H7 孔 与 A 面有较高的垂直度。 另外，在对工件施加夹紧力时工件的变形也很小，且定位基准与设计基准重合。 因此，此方案还是比较好的。 确定夹紧装置 夹紧装置的组成 典型的夹紧装置是由力源装置、中间传动机构、夹紧元件与夹紧机构组成。 夹紧机构分为自动和手动，对于本文的铣床夹具属于手动夹紧装置来说，夹紧机构是由传动机构（螺栓和螺母）和夹紧元件（压板）组成。 以上部分的相互关系，可用图 5 所示方框图表示。 图 5 夹紧装置组成的方框图 对夹紧装置的基本要求 （ 1）夹紧装置的结构要简单，制造容易， 尽量做到体积小，重量轻，并有足够的强度。 （ 2）夹紧动作要迅速，操作方便，使用安全，应有足够的夹紧行程和装卸的空间。 手动时要有一定的自锁作用。 夹紧力的确定 要确定夹紧装置，首先要确定夹紧力的方向、位置以及夹紧力的大小。 在考虑选择夹紧力的方向时，应考虑以下问题： （ 1）为确保加工正确可靠，夹紧力应该朝向对工件精度影响最大的定位面。 10 （ 2）为减少工件形变，夹紧力应当垂直于工件的面积最大的定位面，使单位面积受力最小。 （ 3）为使所需夹紧力尽可能小，可将夹紧力与工件重力、切削力方向重合一致。 在考虑夹 紧位置时，应考虑以下问题 : （ 1）夹紧力的作用点应不破坏工件的定位，避免产生翻转扭矩。 （ 2）工件受切削力产生的变形和振动应最小，即尽量使夹紧力和切削力作用在定位面的等效受力多边形范围内。 基于上述考虑， 并结合被加工零件的特点，用螺母与垫圈夹压在工件圆柱的左端面，对着支撑板的夹紧机构可采用钩形压板。 这样可以使所设计的夹具结构紧凑，操作方便。 夹具体与定位键 为保证夹具在工作台上安装稳定，应按照夹具体的高度比不大于 确定其宽度，并在两端设置耳座。 为了使夹具在机床工作台的位置准确及保证槽的 中心平面与  25H7孔轴线的垂直度要求，夹具体地面应设置定位键，定位键的侧面应与长销的轴心线垂直。 夹具体的实体设计 图 6 为夹具的夹具体即底座的造型。 夹具体是安装夹具上各个装置的基座， 图 6 夹具体 夹具体的结构设计除保证要有足够的强度、刚度外，底座上各个螺纹孔、定位销 孔及安装孔的位置正确与否决定了夹具上定位装置、夹紧装置、导向装置的位置精度，夹具体设计的难点是如何保证各螺纹孔、定位销孔及安装孔在底座上的位置正确。 夹具体主体结构 的设计 夹具体的结构设计比较简单 , 夹具体上大部是标准件可以通过查找具体资料和实际尺寸的方法加以解决 , 创建三维实体的首要步骤是分析模型 ,采用的方法是形体分析法，即将复杂的形体分解成简单的几何体 ,弄清它们之间的组合关系，确定特征的主次关系。 然后开始建模，模型的创建是一个由粗至精的过程，首先创建一个毛坯模型，再确定各个特征之间的正确关系，最后完成细节设计。 应用 Pro/E实体造型软件功能十分强大，方便。 完成所有夹具体是的图形，为以后装配打下基础。 夹具体各螺纹孔、定位销孔及安装孔。