0319-加強(qiáng)板零件的數(shù)控加工工藝及組合夾具設(shè)計

0319-加強(qiáng)板零件的數(shù)控加工工藝及組合夾具設(shè)計,加強(qiáng),零件,數(shù)控,加工,工藝,組合,夾具,設(shè)計 1.引 言 數(shù)控的定義是：用數(shù)字化信號對機(jī)床運(yùn)動及其加工過程進(jìn)行控制的一種方法。數(shù)控技術(shù)水平的高低和數(shù)控設(shè)備的擁有量是衡量國家工業(yè)現(xiàn)代化的重要標(biāo)志之一。 數(shù)控加工集傳統(tǒng)的機(jī)械制造、計算機(jī)、現(xiàn)代控制、傳感檢測、信息處理、光電技術(shù)于一體，是現(xiàn)代技術(shù)的基礎(chǔ)。數(shù)控技術(shù)的發(fā)展依據(jù)計算機(jī)輔助技術(shù)（CAD），輔助制造（CAM），輔助工程分析（CAE）發(fā)展的。UG是集成CAD、CAM、CAE、一體化的三維參數(shù)化軟件。它已成為世界上最優(yōu)秀的公司廣泛使用的軟件系統(tǒng)之一。以其先進(jìn)的理論基礎(chǔ)，強(qiáng)大的工程背景，完善的功能和專業(yè)化的服務(wù)越來越受到中國用戶的青睞，成為中國高檔CAD/CAM/CAE系統(tǒng)的產(chǎn)品。UG的功能覆蓋了整個產(chǎn)品的開發(fā)過程，即覆蓋了從概念設(shè)計，功能過程，分析到制造的工程在航空、航天、機(jī)械、模具和家用電器等方面應(yīng)用廣泛。 組合夾具是在零部件標(biāo)準(zhǔn)化的基礎(chǔ)上發(fā)展起來的一種新型的工藝裝備。它由一套預(yù)先制好的、有各種不同形狀、不同規(guī)格尺寸的標(biāo)準(zhǔn)化元件和組合件所組成。這些元件相互配合部分尺寸精度高、硬度高和耐磨性好，并且有完全的互換性。利用這些元件，根據(jù)被加工工件的工藝要求，可以很快地組裝出機(jī)械加工及檢驗、裝配等各工種用途的夾具。夾具使用完畢后，可以方便地拆開元件，將元件清洗干凈后存放入庫，待以后組裝新夾具時使用。組合夾具可循環(huán)使用，縮短生產(chǎn)準(zhǔn)備周期，提高生產(chǎn)效率，保證加工質(zhì)量，降低生產(chǎn)成本。在機(jī)床、船舶制造、紡織機(jī)械、化工機(jī)械、輕工機(jī)械、儀器儀表、醫(yī)療器械以及航空電訊儀表、汽車制造行業(yè)的機(jī)械加工和冷沖模沖壓加工中可以廣泛使用組合夾具。在多品種、小批量生產(chǎn)及新產(chǎn)品試制中，使用組合夾具經(jīng)濟(jì)效果更為顯著。 本畢業(yè)設(shè)計根據(jù)設(shè)計任務(wù)書的要求，通過UG建立零件的三維實體模型，編制數(shù)控加工工藝規(guī)程，并由UG生成所需要的數(shù)控加工程序。利用仿真軟件中進(jìn)行零件數(shù)控加工仿真，檢查是否有錯，然后投入實際生產(chǎn)中。在組合夾具部分，則通過對零件鉆孔定位的工藝分析，選擇組合元件，然后進(jìn)行組合夾具拼裝。從而，完成了畢業(yè)設(shè)計任務(wù)書所規(guī)定的設(shè)計內(nèi)容。 限于個人水平，此次設(shè)計難免存在不足之處，敬請老師指教。 2.鉆孔用組合夾具拼裝設(shè)計 2.1組合夾具的特性 組合夾具由一套預(yù)先準(zhǔn)備好的各種不同形狀，不同尺寸規(guī)格和不同規(guī)格型號的標(biāo)準(zhǔn)元件與組合件所組成，可根據(jù)工件和工序要求裝配成各種機(jī)床夾具。在夾具用完后，將夾具拆開，經(jīng)過清洗、油封后保存起來，需要時再重新組裝成其他夾具。 1.從生產(chǎn)類型來看，組合夾具的特點決定了他是適用于產(chǎn)品變化較大的生產(chǎn)。如新產(chǎn)品試制，單件小批量和臨時突擊生產(chǎn)任務(wù)等。對于成批生產(chǎn)類型的車間，也可以利用組合夾具以外補(bǔ)充專用夾具數(shù)量之不足。 2.從加工的工種來看，組合夾具可以用在鉆、車、鏜、銑、刨、磨、檢驗等工種，其中以鉆夾具的用量最大。 3.從加工工件的幾何形狀和尺寸來看，組合夾具一般可以滿足各種不同幾何形狀工件的要求。目前我國已大量采用中型系列的組合夾具元件。由中型系列元件組裝的組合夾具一般適用于加工長度在30~500毫米和重量在50公斤以內(nèi)的工件。小型系列元件和大型系列元件的組合夾具也已開始推廣使用。 4.從加工精度看，由于組合夾具元件的配合尺寸精度一般為二級，因此在通常的組裝技術(shù)水平下，采用組合夾具加工工件，起加工面的尺寸精度可到三級。 2.2 組合夾具的元件及其作用 組合夾具的元件按用途的不同分為八大類，即：基礎(chǔ)件、支承件、定位件、導(dǎo)向件、壓緊件、緊固件、其他件和合件。 1. 基礎(chǔ)件主要作夾具體用，也是各類元件安裝的基礎(chǔ)，通過定位鍵和槽用螺栓可定位和安裝其他元件。如圖4-1 圖4-1 基礎(chǔ)件 2. 支承元件 包括各種墊片，墊板，支承，角鐵墊板，菱形板，V形鐵等。支承件是組合夾具的骨架，主要作用不同高度的支承和個種定位支承平面。在一般情況下，支承件和基礎(chǔ)件共同組成夾具的夾具體。在組裝小型夾具時，有些支承件也可作為基礎(chǔ)件用，使組裝的夾具比較輕便。支承元件的尺寸精度和表面光潔度都很高，因此各面與其他元件連接后可保證定位、導(dǎo)向等精度。如圖4-2 圖4-2 支承件 3. 定位元件 有定位鍵、定位銷、定位盤、各種定位支座、定位支承、鏜孔支承、對位軸及各種頂尖等。定位元件主要用在組裝時確定各元件之間或元件與工件之間的相對位置，從而保證組裝夾具的組裝精度。此外還能增加元件之間的連接強(qiáng)度和整個夾具的剛度。 定位鍵在組合夾具組裝中用量很大，他有直鍵和T形鍵兩種，在中型系列元件中它的配合尺寸B=12 -0.012 毫米。主要用于確定組裝中各元件間的相互位置，并能承受外力。定位鍵材料為T8A，淬火硬度HRC48~54，，略低于鍵槽硬度，起保護(hù)其他元件上的定位槽的作用。 定位銷和定位盤有圓形和菱形的，主要用于工件的內(nèi)孔定位。它與工件孔的配合為D/db。如圖4-3 圖4-3 定位件 4. 導(dǎo)向元件，它包括各種結(jié)構(gòu)和規(guī)格的鉆模板、鉆套和導(dǎo)向支承等。 導(dǎo)向元件主要用來確定孔加工時刀具與工件的相對位置，在加工時起引導(dǎo)刀具的作用。有時也可起定位作用。圖4-4 鉆模板是組裝鉆夾具的主要元件，一種鉆模板的定位孔偏于一端，組裝成懸臂式，適用于加工較小孔徑的工件。定位孔在中間的稱為中孔鉆模板，適用于組裝成橋式鉆模，這樣增強(qiáng)了剛性，可加工孔徑較大的工件 圖4-4 導(dǎo)向件 3. 壓緊元件，它包括各種壓板，用來夾緊工件。組合夾具的各種壓板的主要面都經(jīng)過磨光，因此也常用它作為定位擋板、連接板和其他作用。 圖4-5 圖4-5 壓緊件 6. 緊固元件，它包括各種螺栓、螺釘、螺母和墊圈等。組合夾具使用的螺栓和螺母，一般要求強(qiáng)度高、壽命長、體積小，因此所用的材料和加工質(zhì)量都比標(biāo)準(zhǔn)的螺栓、螺母要好。圖4-6 圖4-6 緊固件 7. 輔助件，它是在組合夾具的元件中，難以列入上述幾類元件的，統(tǒng)并入輔助件。其中包括連接板、回轉(zhuǎn)壓板、浮動塊、各種支承釘、支承帽、支承環(huán)、二爪支承、三爪支承。 8. 組合件，它是指由幾個元件組成的單獨(dú)部件，在使用過程中以獨(dú)立部件參加組裝。組合件有用途廣、結(jié)構(gòu)合理、使用方便的特點，因此它與基礎(chǔ)件、支承件等并列為組合夾具的重要元件。其可分為：定位組合件（頂尖座，可調(diào)V形塊、可調(diào)定位盤）、導(dǎo)向組合件（折合板）、分度組合件（端面齒分度臺）、支承組合件（可調(diào)角度支承、可調(diào)支承）和夾緊組合件（側(cè)支釘、浮動壓頭等）。 2.3 加強(qiáng)板零件鉆孔組合夾具總體設(shè)計. 該零件鉆4-9孔的組合夾具元件，是在粗銑零件后精銑零件前鉆孔用，此時零件有10毫米的壁厚具有一定的強(qiáng)度和厚度。 根據(jù)零件的特點及六點定位原則，采用一底面、側(cè)面及螺釘螺母定位。 夾緊采用螺母夾緊，由于鉆削力垂直向下，實際受力并不大。 根據(jù)組合夾具特點綜合考慮 該組合夾具是由底板、側(cè)板、鉆模板、支承板、鉆模板、鉆套、壓板及螺栓和螺母組成。 2.3.1組合夾具的元件選擇 以下零件都為在組合夾具元件手冊中查得： 底板Z111105（L=370，B=320，H=120） 鉆模板支承板251005（L=110，B=60，H=45） 后支承板FZ120006（L=300，B=45，H=135） 壓板2GD500005（L=100，B=45，H=20） 導(dǎo)向方案設(shè)計 由于零件的生產(chǎn)類型為小批量生產(chǎn)，因此選用固定鉆套，根據(jù)“夾具手冊”表2.5-7，鉆套至工件表面的距離按（1~1.5）d= 1~15mm選取，考慮本工序加工的鉆頭較細(xì)，防止將鉆頭撇斷，應(yīng)有足夠的排削空間，鉆套至工件表面的距離為5mm。根據(jù)《夾具手冊》表2.5-5，鉆套與鉆模板的配合選H7/h6.根據(jù)《組合夾具手冊》400000號，因此鉆模板為：d=18,D=10,H=20 螺母是600001（D=10，H=14） 鉆套是400000（D=10，d=18,H=20） 2.3.2組合夾具的拼裝方案設(shè)計 把組合夾具的元件和組合件，按一定的步驟和要求組裝成加工所需的夾具，這就是組裝工作。組裝工作是夾具設(shè)計和裝配統(tǒng)一的過程。組裝工作中，要求夾具有較大的剛度，但也要力求夾具結(jié)構(gòu)緊湊，輕巧靈活。正確的組裝過程可按下列步驟進(jìn)行： 1.組裝步驟 1） 組裝前的準(zhǔn)備 在組裝前必須熟悉組裝工作的原始依據(jù)，即了解工件的加工要求，工件的形狀、尺寸、公差和其他技術(shù)要求，加工工藝以及使用的機(jī)床、刀具等情況。在熟悉情況的過程中，最好有工件的實物，這樣更便于弄清楚工件毛坯的情況，便于考慮工件的定位、夾緊、裝卸方便性等。 2） 確定組裝方案 按工件的定位原理和夾緊的基本要求，在熟悉資料的過程中，經(jīng)過分析研究，確定工件的定位面及其夾緊部位， 選擇定位元件、夾緊元件以及相適應(yīng)的支承元件，基礎(chǔ)板等（包括特殊情況下設(shè)計的簡單的專用件）。從而初步確定夾具的結(jié)構(gòu)形式?？紤]組裝方案時，應(yīng)注意矛盾的特殊性，如銑、刨夾具要求剛度好，平磨夾具和鏜孔夾具要求有較高的精度。 3） 試裝 試裝就是把前面設(shè)想的夾具結(jié)構(gòu)方案先組裝一下，擺一個“樣子”，對有些主要元件的精度，如等高度、平行度等須進(jìn)行測量和挑選，但各元件之間暫不緊固。試裝的目的是檢驗夾具的結(jié)構(gòu)方案是否合理，從而對前面設(shè)想的結(jié)構(gòu)方案進(jìn)行修改和補(bǔ)充，以免在正式組裝時造成大的返工。 4） 連接 經(jīng)過試裝肯定了夾具的結(jié)構(gòu)方案后，即可進(jìn)行元件的連接和調(diào)整工作。首先擦洗元件，裝上定位鍵。然后按一定的順序（一般由下到上，由內(nèi)到外）把各元件用螺釘和螺母連接起來。在連接的同時要進(jìn)行有關(guān)的尺寸調(diào)整。連接和調(diào)整要交替進(jìn)行。調(diào)整工作是：正確選擇測量基面，合理使用量具，準(zhǔn)確測量元件間的相關(guān)尺寸。夾具的尺寸公差一般取工件圖紙相應(yīng)尺寸公差的（+）-1/3~（+）-1/5。夾具在實際調(diào)整中，一般可以調(diào)整到 毫米范圍以內(nèi)。在調(diào)整精度較高的夾具中要注意解決積累誤差的問題，一般采用調(diào)整墊片和選擇元件的方法即可解決。 組合夾具的尺寸調(diào)整工作是十分重要的，調(diào)整的精度直接影響工件精度，必須給以重現(xiàn)。 5） 檢驗 夾具元件全部緊固以后，要進(jìn)行一次仔細(xì)的檢驗。檢驗的內(nèi)容與試裝中提到的相同，最后檢驗零星元件是否配齊。 檢驗夾具的總裝精度時，要注意測量基準(zhǔn)的選擇，以積累誤差最小為原則，即測量基準(zhǔn)盡可能與定位基準(zhǔn)重合，測量同一方向上的幾個尺寸時要利用統(tǒng)一的測量基準(zhǔn)。夾具總裝的檢驗項目，根據(jù)工件加工的精度要求而定，除有關(guān)尺寸精度外，一般為不同心度，不平行度，不垂直度等的相互位置精度。 2.4 組合夾具的誤差分析及計算 2.4.1導(dǎo)向誤差計算 根據(jù)《夾具手冊》表1.7-8，導(dǎo)向誤差為： b---------工件鉆孔深度，b=7.5 h----------鉆套與工件之間的距離，h=5 d1-----------鉆頭最小直徑，d1= 8.984 d-------------鉆套最大直徑，d= 10.028 k--------------配合間隙的概率系數(shù)，k=0.5 m-------------固定鉆套安裝偏心的概率系數(shù)，m=0.4 F--------------概率系數(shù)，F(xiàn)=0.8 P---------------鉆頭偏斜的概率系數(shù)，p=0.35 將數(shù)字代入公式中，可得數(shù) 2.4.2 定位元件的誤差分析 一面兩孔定位中的一個圓拄銷和一個菱形銷的定位誤差分析： 公式中-------------工件上與圓柱銷的孔的最大直徑，=16.1 -------------工件上與菱形銷的孔的最大直徑，=16.1 ---------------家具上圓柱銷最小直徑，=15.97 ---------------夾具上菱形銷最小直徑，=15.97 L-------------------兩孔（兩銷）中心距 將以上個參數(shù)代入 符合公差要求 各作用力的計算 2.4.3 鉆削力 D------------鉆頭直徑，D=9 s-------------每分鐘進(jìn)給量，s=20 Kp---------- 修正系數(shù)，Kp=0.25~0.45 將參數(shù)代入 Px=10026N 單個螺旋夾緊時產(chǎn)生的夾緊力計算 -------------原始作用力，Q=45 L--------------作用力臂，L=120 -------------螺桿端部與工件間的當(dāng)量摩擦系數(shù)半徑，=7.78 --------------螺桿端部與工件間的摩擦角, =15 ------------螺紋中徑的一半，- ------------螺紋升角， 將以上參數(shù)代入公式中： 由于切削力與螺紋力不在一個方向上，且切削力在夾緊力方向上也無分量，螺紋力只是保證螺母在軸向上不跑出來。在這里只需要做定性的分析計算。 3.加強(qiáng)板零件的數(shù)控加工 3.1加強(qiáng)板零件的建模過程 3.1.1加強(qiáng)板零件實體模型的建立與編輯 3.1.1.1 實體模型的概念 1. 物體分類選擇：根據(jù)不同幾何體的類型來選擇目標(biāo)。 2. 定義點：使用點構(gòu)造器定義所有的點，如原點、起點和終點等。 3. 定義矢量：使用矢量構(gòu)造器定義各種方向和參考食糧，如拉伸方向。 4. 目標(biāo)實體：建立基本體素和掃描特征時用于附著新建特征的實體。 5. 工具實體：被目標(biāo)實體合并的實體。 圖2-1 操作特征 3.1.1.2 實體模型術(shù)語 1. 特征： 2. 集合。指所有的實體、體和基本體素。 3. 實體：指封閉成實體的一系列面和邊的 4. 片體：指不封閉成體積的一系列表面的集合，是厚度為0的實體。 5. 體：實體和片體的總稱。 6. 面：實體外部由邊圍城的一個區(qū)域。 7. 截面線：定義掃描特征截面的曲線。 8. 導(dǎo)向線：定義掃描特征掃描路徑的曲線。 3.1.1.3 實體模型的優(yōu)點 1. 采用尺寸驅(qū)動方式編輯模型（參數(shù)化控制設(shè)計），設(shè)計修改更加方便。 2. 可提高創(chuàng)新能力，能夠用于概念設(shè)計。 3. 可以對模型進(jìn)行著色顯示，模型顯示效果更好。 4. 可減少建模的操作步驟，節(jié)省設(shè)計時間。 5.采用主模型技術(shù)驅(qū)動后續(xù)的設(shè)計應(yīng)用，如工程制圖、加工和分析等。主模型編輯后，其他相關(guān)應(yīng)用自動更新，如工程制圖和導(dǎo)軌路徑等，可避免重復(fù)設(shè)計的浪費(fèi)，可以計算實體的質(zhì)量及進(jìn)行干涉分析。 3.2 .1實體模型基本體素 基本體素包括圓柱體、長方體、球體、圓錐體和管道種簡單的實體模型。從建模合理性和參數(shù)化要求出發(fā)，在一個部件中基本體素一般作為第一個特征出現(xiàn)，避免使用兩個以上的基本體素。例如，在實體上打孔命令，不要使用減去圓柱體方法。一跟階梯軸應(yīng)該采用在一個圓柱體上建立多個凸臺的方法，而不要使用多個圓柱體相加的方法，否則因體素特征間不相關(guān)，會造成后續(xù)編輯修改的困難和問題。 3.2.1.1圓柱體 圓柱體功能主要是通過用戶設(shè)定的創(chuàng)建方式和圓柱參數(shù)來創(chuàng)建圓柱特征，起各具參數(shù)與選取的創(chuàng)建方式有關(guān)。 3.2.1.2長方體 長方體主要用于創(chuàng)建正方體和長方體形式的實體特征，其各邊的邊長通過給定具體參數(shù)來確定。 3.2.1.3球體 球體主要用于通過用戶設(shè)定的創(chuàng)建方式來創(chuàng)建球體形式的實體特征，其各具體參數(shù)與選擇的創(chuàng)建方式有關(guān)。 3.3.1 掃描特征 掃描特征是截面幾何體沿導(dǎo)向線或一定的方向掃描而成，包括拉伸、旋轉(zhuǎn)和沿導(dǎo)向線掃描三種方式。掃描特征可以使用偏置，掃描結(jié)果可以是實體或片體，取決于截面幾何體的類型和Modeling Preferences的參數(shù)設(shè)置。 拉伸為實體必須滿足以下三個條件： （1） 參數(shù)預(yù)設(shè)置Modeling Preferences中的Boby Type設(shè)置為Solid （2） 拉伸的截面線必須封閉。 （3） 拉伸的截面線在同一平面內(nèi)。 3.3.1.1拉伸體 圖2-3 拉伸體是將截面輪廓線沿直線運(yùn)動而生成的實體，用戶在操作中定義的拉伸對象就是拉伸的截面輪廓線。在選擇拉伸對象時，可以選取實體表面、邊、曲線、片體表面或草圖對象。 3.4.1基準(zhǔn)軸 基準(zhǔn)軸主要用于建立特征的輔助軸線、參考方向等?；鶞?zhǔn)軸包括固定基準(zhǔn)軸和相對基準(zhǔn)軸，相對基準(zhǔn)軸依賴于其他幾何體，并且與定義基準(zhǔn)軸的幾何體相關(guān)聯(lián)?；鶞?zhǔn)軸對話框與基準(zhǔn)平面相似。 3.5.1布爾操作 布爾操作用于將兩個或多個實體（或片體）組合成一個體，布爾操作包括相加、相減、相交三種類型執(zhí)行布爾操作至少存在兩個實體或片體，組合的體必須相交。操作時需要選擇一個目標(biāo)體和多個工具體，組合后所在的層由目標(biāo)體決定。 布爾操作隱含在許多特征中，如建立孔，凸臺和型腔等特征均包括布爾操作。另外，一些特征在建立的最后需要指定布爾操作方式。 3.6.1成型特征 圖2-8 3.6.1.1成型特征用于模型的細(xì)節(jié)設(shè)計 1）. 特征的放置平面 大多數(shù)成型特征需要定義一個平面或基準(zhǔn)平面來確定特征在實體上放置的位置，如果需要在實體的非平面上建立成型特征，可以使用基準(zhǔn)平面作為特征的放置平面 2）. 水平平參考 有些特征需要使用水平參考來確定特征坐標(biāo)的X軸方向，可以選擇邊、面、基準(zhǔn)軸和基準(zhǔn)平面作為水平參考，水平參考定義了特征的長度方向。 3）. 定位特征 定位是指成型特征相對于實體或基準(zhǔn)面的位置，使用定位尺寸控制特征的位置。定位可以在建立特征時建立，也可以在特征建立后使用編輯方法定位。定位尺寸與實體模型相關(guān)聯(lián)，編輯定位尺寸使用或者打開模型導(dǎo)航器，將鼠標(biāo)指向欲編輯的特征，單擊MB3從彈出菜單中選擇Edit Positioning，則彈出如圖對話框。 （1）水平定位 水平定位用于確定特征的定位基準(zhǔn)與目標(biāo)邊的最小距離，該方法首先需要選擇定位的水平參考，水平參考確定了特征坐標(biāo)的X軸方向，該定位尺寸將平行于水平參考。 （2）垂直定位 如下圖 定位尺寸垂直于水平參考，一般與Horirzontal配合使用，作為特征定位的第二個定位尺寸，此時只需要選擇目標(biāo)邊，該目標(biāo)邊必須垂直于水平定位的目標(biāo)邊， （3）平行定位 如下圖 定位尺寸平行于所選兩點的連線。 （4）正交定位 用特征上某條邊或點與目標(biāo)邊的垂直距離作為定位尺寸。 （5）平行間距定位 該方法使特征上某條邊與實體上目標(biāo)邊平行，并間隔一定距離來定位。 （6） 角度定位 該方法使特征上某條邊與實體上的目標(biāo)邊成角度。 （7）點到點定位 如下圖 特征上某點與目標(biāo)實體的點重合的定位方法 （8） 線到線定位 特征的邊與目標(biāo)邊重合（間距為0）。 （9） 定位 特征上某點與目標(biāo)邊重合的定位方法。 3.6.1.2 孔 孔是最常用的特征之一，它包括三種類型的孔特征： l 簡單孔 l 臺階孔 l 埋頭孔 1.操作步驟 （1）選擇孔的類型。 （2）選擇放置孔的平面。 （3）選擇通孔平面。 （4）輸入孔參數(shù) （5）在實體上定位孔 2. 簡單孔 簡單孔對話框的參數(shù)及含義如圖，如果選擇通孔面，則孔深和頂端角參數(shù)變灰，表示對于通孔沒有該兩個參數(shù)。 3. 臺階孔 圖2-12 臺階孔對話框的參數(shù)及含義如圖，如果選擇通孔面，則孔深和頂端角參數(shù)變灰，表示對于通孔沒有該兩個參數(shù)。 4. 埋頭孔 圖2-13 埋頭孔對話框的參數(shù)及含義如圖，如果選擇通孔面，則孔深和頂端角參數(shù)變灰，表示對于通孔沒有該兩個參數(shù)。 3.7 .1操作特征 圖2-16 操作特征用于對實體進(jìn)行各種精細(xì)加工，如 3.7.1.1邊倒圓 該選項根據(jù)指定的半徑對實體或片體的邊進(jìn)行倒圓角，沿邊的長度方向可以建立定半徑圓角或變半徑圓角。如果對片體的邊倒圓角，兩個片體必須先縫合。 邊倒圓采用滾動球方式進(jìn)行倒圓，即倒圓時采用一圓球沿著所選擇邊滾動，并且與邊的兩個則面保持相切，對于凸邊圓角的結(jié)果是減去材料，對于凹邊則添加材料。選擇Insert→Feature→Operation→Edge Blend。 1.選項說明 （1） 加相切邊：該選項是一開關(guān)，打開該開關(guān)，選擇了倒圓角的邊后，系統(tǒng)自動判斷并選擇所有與該邊相切的邊同時進(jìn)行倒角。 （2）圓角所有的引用特征：如果圓角一個引用特征的邊，打開該開關(guān)，則所有的引用特征相同的邊全部倒圓角。 （3）選點方式：選點方式用于變半徑倒圓角，選擇圓角邊上的點后，在變半徑值列表框中出現(xiàn)所選擇的點和半徑值。 （4）重新選擇邊：該選項用于將一邊上所選擇的點移到另外一條邊上，操作方法是先在列表框中選擇一個點，然后單擊Respecify Edge按鈕，再用光標(biāo)選擇另外一條邊，使用該選項必須在前面選擇兩條以上的邊界時才用。 編輯點：該選項用于編輯所選擇點的位置，該選項必須在選擇了點后才激活。 變半徑：變半徑輸入文本框用于輸入所選擇點的半徑值，該選項必須在選擇了點后才激活。 （5）刪除點：刪除所選擇的點。 （6）公差：用于指定變半徑圓角的公差，默認(rèn)值采用Modeling Preference. 3.7.1.2 修剪實體 用實體的表面、基準(zhǔn)面、片體或其他幾何體切割一個或多個實體。 1.基本操作步驟 （1）選擇一個或多個需要修剪的目標(biāo)實體，單擊OK按鈕。 （2）選擇表面、基準(zhǔn)面、片體或其他幾何體。 2. 定義修剪幾何體 當(dāng)選擇了目標(biāo)幾何體后，出現(xiàn)定義修剪幾何體對話框，此時可以選擇表面、基準(zhǔn)面、片體來修剪所選擇的實體。也可以在沒有修剪的情況下使用該對話框直接定義修剪幾何體，修剪幾何體必須與目標(biāo)體相交。 3.8.1 草圖 草圖是位于指定平面上的曲線和點的集合，當(dāng)我們要對構(gòu)成特征的曲線輪廓進(jìn)行參數(shù)化控制時，使用草圖將會非常方便。草圖曲線與非草圖曲線的區(qū)別在于：繪制草圖曲線時設(shè)計者可以按照自己的思想隨意地繪制曲線輪廓，然后再對草圖曲線施加約束和定位，從而精確地控制它們的尺寸、形狀和位置，以滿足設(shè)計要求。建立的草圖可用建模工具進(jìn)行拉伸、旋轉(zhuǎn)及沿導(dǎo)線掃描等操作，生成與草圖相關(guān)聯(lián)的實體模型，修改草圖時，關(guān)聯(lián)的實體模 型會自動改變。 以下便是創(chuàng)建過程： 1） 創(chuàng)建零件的輪廓曲線 2） 拉伸實體 3） 對實體挖 4） 拉伸實體 5）對實體邊倒圓 6）對實體進(jìn)行布爾運(yùn)算 6） 對實體打孔 3.2零件的數(shù)控加工工藝基準(zhǔn) 以φ12H8的工藝孔為整個前期粗加工的工藝基準(zhǔn)，擴(kuò)絞φ12H8至φ16H8為后期精加工的工藝基準(zhǔn)孔。 在對零件上的兩孔進(jìn)行數(shù)控銑時是以A，B坐右端頭為工藝基準(zhǔn)，確定兩φ16的孔位置的。 在對端面的銑削過程時是以端面A為基準(zhǔn)，保證端面B的平行度和平面度。 3.3數(shù)控加工方案的確定 根據(jù)各加工表面的精度要求和表面粗糙度要求，該零件的加工表面為A，B端面，和鉆兩個φ9 的孔，和中心凸臺，肋條。 1. 按圖示尺寸下料，保證尺寸390×250×90，檢驗。 2. 銑上下兩底平面，保證尺寸390，平面度0.1，平行度0.1，檢驗。 3. 按圖示尺寸鉆鉸工藝孔2－φ12H8，保證圖示尺寸，檢驗。 4. 按圖設(shè)置G54，銑補(bǔ)塊與零件連接處, 粗銑底面凹槽,檢驗。 5. 零件翻面，按圖設(shè)置G54，銑補(bǔ)塊與零件連接處, 粗銑缺口處, 粗銑零件內(nèi)腔,檢驗。 6. 各銑去上下兩平面2mm，保證尺寸80以及平面度、平行度，檢驗。 7. 擴(kuò)鉸工藝孔2－φ12H8至2－φ16H8 ,檢驗。 8. 按圖設(shè)置G54,精銑零件輪廓, 精銑凹槽,檢驗。 9. 零件翻面，按圖設(shè)置G54,精銑零件輪廓外壁, 精銑缺口, 精銑內(nèi)腔底面和內(nèi)壁, 精銑凸臺高, 精銑筋高, 銑薄零件與補(bǔ)塊連接處,檢驗。 10. 去工藝補(bǔ)塊，打光零件表面，未注圓角導(dǎo)R1，鉆2-φ9孔，檢驗。 以上方案可以很好的滿足零件的加工精度和提高零件的強(qiáng)度，并且可以大大地提高生產(chǎn)效率。 3.4 加強(qiáng)板零件的UG數(shù)控加工程序的生成 數(shù)控加工程序是由UG自動生成的，在對本零件進(jìn)行中用的加工程序做如下的介紹 加工工序 所用程序名 1) 粗銑零件A面 CXLJ01 2) 粗銑零件B面 CXLJ02 3) 精銑A面左右端頭 XDT01 4) 鉆 ZK 5) 精銑B面左右端頭 XDT02 6) 精銑零件外形， JXLK01 JXLK02 7）精銑A面各個小框輪廓與底面 JXAM JXAKL 8）精銑A面凸臺高，以及各筋高，保證圖示尺寸。 XJGA 9）精銑三個腰形孔和的圓 XYXK XY 10）精銑A面各個小框輪廓與底面 JXBM JXBLK 11）精銑A面凸臺高，以及各筋高，保證圖示尺寸 XJGB 12）銑補(bǔ)塊與零件連接處 XBK 由于以上程序太大，特選JXAM程序來做代表打?。ǜ戒汢） 3.5 加強(qiáng)板零件的數(shù)控加工的加工方式及參數(shù)確定 加強(qiáng)板零件其主要加工方式是采用平面銑，除（CXLJ01/02）使用了型腔銑，由于型腔銑切削余量較大，且可以減少平面銑中的所耗的時間和程序量，但達(dá)到的效果一樣。另外還采用了固定軸銑（XJGA/XJGB）主要是切削曲面形狀，且最主要的是有效地消除其他刀具加工后的殘余，加工精度比前兩者都要高。 3.5.1切削用量及刀具的選擇 數(shù)控加工主要是考慮主軸轉(zhuǎn)速、進(jìn)給量及刀具的選擇。根據(jù)M6-6零件的加工工序所選擇的主軸轉(zhuǎn)速、進(jìn)給量及刀具分別如下： 工序號 程序名 刀具 刀具參數(shù) 進(jìn)給量 主軸轉(zhuǎn)速 020 XBK01/02 20R3 直徑=20 進(jìn)刀1000mm/min 1000r/min 下半徑 =3 剪切1000 mm/min 長度=75 退刀 1000 mm/min 刃口長度 =50 橫越4000 mm/min CXC 20R3 直徑=20 進(jìn)刀1000mm/min 1000r/mi 下半徑 =3 剪切1000 mm/min 長度=75 退刀 1000 mm/min 刃口長度 =50 橫越4000 mm/min 025 XBK03/04 20R3 直徑=20 剪切1000 mm/min 1000r/min 下半徑 =3 長度=75 橫越4000 mm/min 刃口長度 =50 退刀 1000 mm/min CXQK 20R3 直徑=20 剪切1000 mm/min 1000r/min 下半徑 =3 長度=75 橫越4000 mm/min 刃口長度 =50 退刀 1000 mm/min CXQ01/02/03/04 20R3 直徑=20 剪切1000 mm/min 1000r/min 下半徑 =3 長度=75 橫越4000 mm/min 刃口長度 =50 退刀 1000 mm/min 040 JXBK01/02 20R3 直徑=20 剪切1000 mm/min 1000r/min 下半徑 =3 長度=75 橫越4000 mm/min 刃口長度 =50 退刀 1000 mm/min 045 JXBK03/04 20R3 直徑=20 1000r/min 下半徑 =3 剪切1000 mm/min 長度=75 退刀 1000 mm/min 刃口長度 =50 JXQK 16R3 直徑=16 剪切250 mm/min 1600r/min 下半徑 =3 長度=75 刃口長度 =50 JXQ01/02/03/04 16R3 直徑=20 1000r/min 下半徑 =3 剪切1000 mm/min 長度=75 退刀1000r/min 刃口長度 =50 XTTG 16R3 直徑=16 剪切1000 mm/min 1600r/min 下半徑 =3 退刀1000r/min 長度=75 刃口長度 =50 XJG01/02 16R3 直徑=16 退刀1000r/min 1000r/min 下半徑 =3 剪切250r/min 長度=75 刃口長度 =50 QBK01/02 16R0 直徑=16 退刀1000r/min 1000r/min 下半徑 =0 剪切250r/min 長度=75 刃口長度 =50 以上為數(shù)控加工所需要的主要程序的刀具，切削，轉(zhuǎn)速的參數(shù)值。 3.5.2數(shù)控加工坐標(biāo)選擇 粗銑時，以加強(qiáng)板零件的A、B兩平面安放機(jī)床工作臺上并以2-12H8為數(shù)控加工刀具的坐標(biāo)起點。 精銑時，以零件的A、B兩平面安放機(jī)床工作臺上并以2-16H8為數(shù)控加工刀具的坐標(biāo)起點。 3.6仿真加工軟件簡介 VERICUT仿真軟件是通過UG生成的加工程序來進(jìn)行數(shù)控加工仿真的，可以檢驗在數(shù)控加工過程中出現(xiàn)的錯誤，可以大大節(jié)約生產(chǎn)中的不必要的浪費(fèi)，即節(jié)約了時間有節(jié)約了成本。因此得到了各大型工廠在產(chǎn)品開發(fā)中的廣泛使用。 仿真加工過程如圖： 在對零件的仿真加工過程中沒出現(xiàn)任何錯誤信息報告（如下），表明此零件的設(shè)計沒出現(xiàn)問題，可以合格使用了。 4．結(jié) 論 此次畢設(shè)過程，使我受益匪淺，在對加強(qiáng)板零件的建模及加工過程中，老師給了我很大的幫助，由于以前沒學(xué)過UG，所以也多學(xué)會了一種應(yīng)運(yùn)軟件。而且使我學(xué)會了應(yīng)運(yùn)各種途徑去查找資料，得到自己想要的答案，更使我懂的理論聯(lián)系實踐的重要性。畢業(yè)設(shè)計不僅使我鞏固了以前所學(xué)的知識，也使我開闊了視野，接觸到了更為豐富的理論知識，也使我敢于、樂于與鉆研更高深的知識，為以后的工作打下了堅實的基礎(chǔ)。 真?zhèn)€設(shè)計過程中涉及到組合夾具和數(shù)控加工兩大塊內(nèi)容。在組合夾具部分，則通過對零件鉆孔定位的工藝分析，選擇組合元件，然后進(jìn)行組合夾具拼裝。組合夾具的設(shè)計當(dāng)中，覆蓋了好大的知識面，從機(jī)加到工藝等，而且要靈活的利用所學(xué)的知識去建立整個獨(dú)立的裝夾過程，對于新手來說確實有點難度。然后通過UG建立零件的三維實體模型，編制數(shù)控加工工藝規(guī)程，并由UG生成所需要的數(shù)控加工程序。利用仿真軟件中進(jìn)行零件數(shù)控加工仿真，檢查是否有錯，然后投入實際生產(chǎn)中。 總之，認(rèn)真的作完這次設(shè)計很大程度上提高了自己的能力，盡管可能有好多問題，但確實有種成就感。 5.參考文獻(xiàn) 1. 王先逵.機(jī)械制造工藝學(xué).機(jī)械工業(yè)出版社，2000.7 2. 趙波.龔勉.蒲維達(dá).UG CAD 使用教程.清華大學(xué)出版社，2002.7 3. 謝國明.曾向陽.王學(xué)平.UG CAM使用教程.清華大學(xué)出版社，2002.7 4. 陸勁昆.初利寶.Unigraphics V18.0與三軸銑床加工.北京大學(xué)出版社，2002.6 5. 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Weifang Chen, Peihuang Lou, Zhenghua Shen．Case-based Reasoning and Intelligent Approach in Fixture Design．Second International Symposium on 致 謝 在畢業(yè)設(shè)計的整個過程，得到了眾多老師和同學(xué)的幫助，特別是老師的指導(dǎo)。正是由于他們的指導(dǎo)使我順利地完成了整個畢業(yè)設(shè)計任務(wù)。 在畢業(yè)設(shè)計的過程中，依照老師的指導(dǎo)，我才能從拿到課題時的無從下手到使用各種有關(guān)技術(shù)資料從而解決設(shè)計中碰到的每一個問題，按時完成設(shè)計任務(wù)。在設(shè)計中老師與我細(xì)致的分析解決問題，一遍一遍的跟我講述與課題相關(guān)的內(nèi)容，這讓我非常感動。 假如沒有指導(dǎo)老師的指導(dǎo)的幫助，我就不能順利的完成畢業(yè)設(shè)計課題。為此對熊老師表示最深的謝意，愿熊老師在以后的工作中更加順利。 第20頁