課程設計---ca6140車床托架設計-其他專業(編輯修改稿)

　

【文章內容簡介】 線上，其距離 越遠，導向精度越高，用螺釘緊固在夾具體上。 定向鍵通過與銑床工作臺上的形槽配合確定夾具在機床上的正確位置；還能承受部分切削扭矩，減輕夾緊螺栓的負荷，增加夾具的穩定性，因此平面夾具及有些專用鉆鏜床夾具也常使用。 定向鍵有矩形和圓形兩種。 定向精度要求高或重型夾具不宜采用定向鍵，而是在夾具體上加工出一窄長面作為找正基面來校正夾具的安裝位置。 定位方案 根據工序加工要求，定位原理分析應限制工件的自由度，銑 28 40 的平面需限制六個自由度。根據零件 的特點，用花鍵和支承板來定位，限制六個自由度。 夾緊方案 由于工件生產批量不大，宜用簡單的手動加緊裝置。鋼套的軸向剛度比徑向的剛度好，因此應該指向限位臺階面。根據具體情況采用螺旋夾緊機構。 在夾緊機構中，結構形式變化最多的是螺旋壓板機構。 螺旋壓板機構有 四種典型結構。移動壓板，回轉壓板。 螺旋鉤形壓板機構。其特點是結構緊湊，使用方便。當鉤形壓板妨礙工件的裝卸時，可采用自動回轉形壓板，它避免了用手動鉤形壓板的麻煩。 鉤形壓板回轉時的行程和升程可按以下的公式計算： S=π dΦ /360 h=s/tgβ =π dΦ /360tgβ 或 h=Kd K=πΦ /360tgβ 式中 S—— 壓板回轉時沿圓柱轉過的弧長（行程）（㎜）； h —— 壓板回轉時的升程（ ㎜）； Φ —— 壓板回轉的角度（176。）； β —— 壓板螺旋槽的螺旋角，一般取 β =30186。～ 40 186。； d—— 壓板導向圓柱的直徑； K—— 壓板 升程系數（如表所示）。 自動回轉鉤形壓板的升程系數 螺旋角 β 升程系數 K 回轉的角度 Φ 30176。 45176。 60176。 90176。 30176。 35176。 40176。 螺旋鉤形壓板所產生的夾緊力（ N） Fj=FQ/(1+3Lf/H) 式中 FQ—— 作用力（ N）； H—— 鉤形壓板的高度（ bb）； L—— 壓板軸線支夾緊點的距離（ mm）； F—— 摩擦因數，一般取 f=～ 。 對刀方案 對刀裝置用以確定刀具對定位元件的相對位置，設計時應該在總圖上表明該裝置尺寸及其公差。該尺寸公差一般以保證夾具的安裝調整誤差控制在工序尺寸公差 1/3 范圍類，并由此而制定其公差的大小。 對刀裝置由對刀塊和塞尺組成，用來確定夾具和刀具的相對位置。對刀裝置的結構形 式取決于加工表面的形狀。 對刀塊常用銷釘和螺釘緊固在夾具體上，其位置應便于使用塞尺對刀，不妨礙工件裝卸。對刀時，在刀具與對刀塊之間加一塞尺，避免刀具與對刀塊直接接觸而損壞刀刃或造成對刀塊過早磨損。塞尺有平塞尺和圓柱形塞尺兩種，其厚度和直徑為 3～ 5mm,制造公差 h6。對刀塊和塞尺均已標準化（設計時可查閱相關手冊），使用時，夾具總圖上應標明塞尺尺寸及對刀塊工作表面與定位元件之間的位置。對刀裝置應設置在便于對刀 而且是工件切入的一端。 夾具體的設計 采用鑄造夾具體的鋼套鉆孔鉆孔鉆模。定位心軸及模板均安裝在夾具體上。夾具體以底平面為定位基準。夾具體上設置有鉆模套、鉆模板、排屑裝置和手動夾緊裝置等。此方案結構簡單，安裝穩定，剛性較好，設備及但可靠，所以經濟性好，大大的提高了生產效率，而 且此夾具設置有吊耳裝置，安裝方便。 輔助支承 輔助支承用來提高工件的裝架剛度和穩定性，不起定位作用。 如圖 所示，工件以內孔及端面定位，鉆右 端小孔。若右端不設支承， 工件裝夾好后，右邊為一懸臂，剛性差。若在 A 處設置固定支承，屬不可用重復定位，有可能破壞左端的定位。在這種情況下，宜在由端設置輔助支承。工件定位時，輔助支承是浮動的（或可調的），待工件夾緊后再固定下來，以承受切削力。 （ 1） 螺旋式輔助支承 ，螺旋式輔助支承的結構與調節支承相近，但操作過程不同，前者不起定位作用，后者起定位作用，且結構上螺旋式輔助支承不用螺母鎖緊。 （ 2） 自動調節支承（ GB/T2238— 91） 彈簧推動滑柱與工件接觸，轉動手柄通過頂柱鎖緊滑柱，使其 承受切削力等外力的作用。此結構的彈簧力應能推動滑柱，但不能頂起工件，不會破壞工件的定位。 （ 3） 推動式輔助支承 ： 工件定位后推動手輪使滑銷與工件接觸，然后轉動手輪使斜楔開槽部分漲開而鎖緊。 圖 對夾具車床總體結構要求 車床夾具一般都在懸臂狀態下工作的，為保證加工過程的穩定性，夾具應力求簡單緊湊，輕便而且安全，懸伸長度要盡量小，重心靠近主軸的前支承位置。 夾具懸伸長度 L與外廓直徑 D之比可參考以下的數值選用。 直徑 D在 150mm 以內的夾具， L/D≤ ； 直徑 D在 150～ 300mm 間的夾具， L/D≤ ； 直徑 D大于 300mm 的夾具， L/D≤ 。 為保證安全，裝在夾具體上的各個元件不準許 伸出夾具體之外。此外，還應切屑的纏繞與冷卻液的飛濺等影響安全操作的問題。 鉆模的裝配總圖上應該將六定位原則、鉆模板與夾具體的連接結構的表達清楚。 詳見 夾具 設計裝配圖。 第三章 制圖軟件 介紹 機床 夾具是根據 零件 的結構形式和 加工 工藝要求設計制造的。 零件 結構的千變萬化及其制造工藝的多樣性，決定了 機床 夾具結構的千姿百態。采用傳統 的人工設計方法進行設計，費時費力，已不適應當今產品的多樣化、個性化以及更新換代頻繁的要求。計算機輔助設計的出現和發展，是設計工具有了敏捷性、時效性和快速反應能力，而且隨著計算機技術的發展和提高，設計軟件的豐富和完善，已獲得了越來越廣泛的應用。 在本次設計中用的是三維 CAD軟件 UG。 Unigraphics（簡稱 UG）是美國 Unigraphics Solutions of EDS 公司推出的CAD/CAM/CAE 一體化軟件，它的功能覆蓋了整個產品的開發過程，即覆蓋了從概念設計、功能工程、分析工程、加工制造到 產品發布的全過程，廣泛應用在航空、汽車、機械、電器電子等個工業領域。 UG 軟件擁有無縫集成的產品開發環境，不僅具有強大的實體造型、曲面造型、虛擬裝配和生成工程圖等設計功能，而且在設計過程中可進行有限元分析、機構運動分析、運動力學分析和仿真模擬，提高設計的可靠性。同時，可用建立的三維模型直接生成數控代碼用于產品的加工，其后處理程序支持多種類型數控機床。利用 UG 軟件，不僅可以實現在產品開發全過程的各個環節保持相關，而且可以通過網絡，是各設計人員之間的數據相關，從而使許多人異地的協同工作。另外，它所提供的二次開發 語言 Open GRIP、 OpenAPI 和Open++，簡單易學、實現功能多，并且支持 C++h 和 Java 語言的面向對象程序設計。 該軟件不僅具有強大的實體造型，曲面造型，虛擬裝配和生成為工程圖等設計功能，而且在設計工程中可進行有限元分析，動力學分析和仿形模擬，提高設計的可靠性。同時，可用尖利的三維模型直接生成數控代碼，用于產品的加工，其后處理程序支持多種類型數控機床。另外，它所提供的二次開發語言 Open GRIP、 OpenAPI 和 Open++，簡單易學、實現功能多，便于用戶開發專用 CAD 系統。具體來說，該軟件 具有以下特點： 具有統一的數據庫，真正的實現了 CAD 、 CAM、 CAE 等個模塊之間的無數據交換的自由切換，可實施并行工程。 采用復合建模技術，可將實體建模、曲面建模、線框建模、顯示幾何建模與參數化建模融為一體。 用基于特征（如孔、凸臺、型腔、槽溝、倒角等）的建模和編輯方法作為實體造型基 礎，形象直觀，類似于工程師傳統的設計方法，并能用參數驅動。 曲面設計采用非均勻有理 B樣條作為基礎，可用多種方法生成復雜的曲面，特別適合于汽車外形設計、汽輪機葉片等復雜曲面造型 出圖功能強，可十分方便的從三維實體模型直接生成 二維工程圖。能按 ISO 標準和國際標出尺寸、形狀公差和漢字說明等。并能直接對實體作旋轉剖、階梯剖和軸測圖挖切生成各種剖視圖，增強了繪制工程圖的適用性。 以 Parasolid 為實體建模的核心，實體造型功能處于領先地位。目前著名的 CAD、 CAM、CAE 軟件均以此作為造型基礎。 提供了界面良好的二次開發工具 GRIP （ GRAPHICAL INTEACTIVE PROGAMING）和UFUNC （ USER FUNCTION），并能通過高級語言接口，使 UG 的圖形與高級語言的計算功能緊密地結合起來。 具有良好的用戶 界面，絕大多數功能都可通過圖標實現，進行對象編輯時，具有自動推理功能；同時，在每個操作步驟中，都有相應的提示信息，便于用戶作出正確的選擇。 （ 一 ） 功能模塊 UG 的各項功能是通過各項功能模塊來實現的，用不同的功能進入模塊，來實現不同的用途，從而支持其強大的 Unigraphics 三位軟件。下面簡要介紹個常用模塊。 1． UG/Gateway （入口） 本模塊是 UG 各個模塊的入口，打開軟件是系統自動進入本模塊。本模塊支持一些觀念性操作，如打開存在的 UG 文件、創建新的文件、保存文件、繪制工程圖 、導入導出不同各式的文件等。應用菜單可以進入其他的模塊，也可以通過 Application 菜單退回到入口模塊。 2． CAD 模塊 本模塊包括了 UG/Solid Modeling （實體建模）、 UG/Features Modeling （特征建模）、UG/Freeform Modeling （自由形狀建模）、 UG/Assembly Modeling （裝配模塊）等基本模塊。這些模塊一起構成了 UG 軟件的強大的計算機輔助設計功能。 （ 1） UG/Solid Modeling （實體建模） 本 模塊將基于約束的特征建模和顯示幾何建模的方法結合起來，并提供了強大的“復合建模工具”，用戶還可以建立傳統的圓柱、立方體等實體，也可以建立面、曲面等二維