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基于UG的铣床夹具的虚拟设计及运动仿真[图纸+论文]

2014-01-22 13:05:13 来源:信达机械 浏览:26
内容提要:基于UG的铣床夹具的虚拟设计及运动仿真[图纸+论文]

基于UG的铣床夹具的虚拟设计及运动仿真
41页 14000字数+说明书+任务书+开题报告+UG三维图建模+7张CAD图纸【详情如下】
UG三维图建模.rar
任务书.doc
基于UG的铣床夹具的虚拟设计及运动仿真开题报告.doc
基于UG的铣床夹具的虚拟设计及运动仿真说明书.doc
夹具1装配图.dwg
夹具2装配图.dwg
封面.doc
工艺工序卡.xls
支撑板 .dwg
支架1.dwg
支架2.dwg
计划周记进度检查表.xls
齿轮泵毛坯.dwg
齿轮泵零件图.dwg

摘  要
   本次设计内容涉及了机械加工工艺及机床夹具设计、UG运动仿真等多方面的知识。设计内容主要包括泵体零件的结构分析,工艺设计、工序阶段的划分,铣床专用夹具的设计,相关零部件的三维建模与装配,装配图的绘制及运动仿真等。
   齿轮泵体是组成机器的重要零部件,零件的加工质量将直接影响机器的性能、精度和寿命。因此本次任务是通过对零件结构进行具体分析,设计出合理的加工工艺方案及方便,高效的工装夹具,保证零件的加工质量。在设计夹具时须根据零件的结构尺寸及材料性质合理选择定位方式,定位元件与定位机构,及夹紧机构 。在其设计过程中三维辅助设计软件的运用是不可或缺的环节,UG软件是现今最成功的CAD/CAM软件之一,可以进行建模、装配、运动仿真、模拟加工等,在现代的机械加工中有广泛的应用。本文利用UG软件对零件与夹具体进行模型设计、装配、运动分析,并把三维图形转换成二维工程图。
关键词:工艺设计;铣床夹具;三维建模;运动仿真

目 录
摘  要 III
ABSTRACT IV
目 录 V
1 绪论 1
1.1 机床夹具的概述 1
1.2 国内外发展及研究状况 1
1.3 本课题的主要内容 1
2 零件的工艺分析及规程设计 2
2.1 零件的作用 2
2.2 零件的工艺分析 2
2.3 零件的生产类型 3
2.4 毛坯的制造形式的确定 3
2.5 零件加工余量、工序尺寸及毛坯尺寸的确定 3
2.6 定位基准的选择 4
2.6.1 精基准的选择 4
2.6.2 粗基准的选择 5
2.7 工艺路线的拟定 5
2.8 切削用量及基本工时的确定 6
3 专用夹具设计 17
3.1 设计机床夹具的目的 17
3.2 机床夹具的设计要求 17
3.3 铣前后端面的专用夹具设计 17
3.3.1 问题的提出 17
3.3.2 定位基准的选择 17
3.3.3 切削力与夹紧力的计算 17
3.3.4 定位误差分析与计算 19
3.3.5 夹具设计及操作简要说明 19
3.3.6 专用夹具相关零部件的设计分析与三维建模 20
3.4 粗铣2×M16螺纹孔外侧端面专用夹具设计 25
3.4.1 定位基准的选择 25
3.4.2 定位基准的选择 25
3.4.3 切削力及夹紧力的计算 26
3.4.4 定位误差分析与计算 27
3.4.5 夹具设计及操作简要说明 27
4 运动仿真 30
4.1 UG的概述 30
4.2 运动仿真与分析 30
4.2.1 专用铣床夹具1夹紧装置的运动仿真 30
5 结论 34
5.1 结论 34
5.2 不足之处及展望 34
致 谢 35
参考文献 36
附 录 37
1 绪论
1.1 机床夹具的概述
   在机械制造的切削加工、检验、装配、焊接和热处理等工艺过程中,要使用大量的夹具来安装加工对象,使其占有正确的位置,以保证零件和产品的加工质量,并提高生产率,从而提高其经济性。把工件迅速固定在正确位置上,完成切削加工、检验、装配、焊接和热处理等工作所使用的工艺装备称为夹具。把机床上用来完成工件装夹任务所使用的工艺装备称为机床夹具。
   随着我国现代工业技术的发展,对机械传动装置的技术性能和经济指标提出了越来越高的要求,普通机床夹具已经不能满足现代工业大批量高效生产的需要,而研制新型专用夹具是机械行业中重要的课题之一。
1.2 国内外发展及研究状况
   我国国内的夹具始于20世纪年代,当时建立了面向机械行业的天津夹具厂,和面向航空工业的保定向阳机械厂,以后又建立了数个生产专用夹具元件的工厂。在当时曾达到全国年产专用夹具元件800万件的水平。20世纪80年代以后,两厂又各自独立开发了适合NC机床、加工中心的孔系组合夹具系统,不仅满足了我国国内的需求,还出口到美国等国家。当前我国每年尚需进口不少NC机床、加工中心,而由国外配套孔系夹具,价格非常昂贵,现大都由国内配套,节约了大量外汇。
   从国际上看俄国、德国和美国是夹具的主要生产国。当前国际上的夹具企业均为中小企业,专用夹具、可调整夹具主要接受本地区和国内订货。有关夹具和专用夹具的产值和贸易额尚缺乏统计资料,但欧美市场上一套用于加工中心的央具,而专用夹具的大型基础件尤其昂贵。由于我国在专用夹具技术上有历史的积累和性能价格比的优势,随着我国加入WTO和制造业全球一体化的趋势,特别是电子商务的日益发展,其中蕴藏着很大的商机,具有进一步扩大出口良好前景。
1.3 本课题的主要内容
   ⑴初步了解熟悉机床夹具发展状况;
   ⑵进行零件进行工艺分析并制定加工工艺规程;
   ⑶分析设计铣前后端面的铣床夹具定位方式、夹紧方案,计算切削力、夹紧力并使用UG进行三维建模、装配并生成爆炸视图;
   ⑷分析设计铣螺纹外端面的铣床夹具定位方式、夹紧方案,计算切削力、夹紧力并使用UG进行三维建模、装配并生成爆炸视图;
   ⑸使用UG进行运动仿真并分析;
   ⑹对之前所做的毕业设计进行总结。

2 零件的工艺分析及规程设计
2.1 零件的作用
   本课题所设计的零件是齿轮泵体零件,齿轮泵体是组成机器的基础零件,其作用是将机器和部件中的轴,齿轮等有关零部件联成一个整体,并使之保持正确的相对位置,彼此协调工作,以传递动力、传递力矩、完成机器或部件的预定功能。所以要求箱体零件要有足够的刚度和强度,良好的密封性和散热性。因此,箱体零的加工质量将直接影响机器的性能、精度和寿命。
2.2 零件的工艺分析
   本齿轮泵零件的材料为HT200,硬度190HBS,属于脆性材料,零件的外观形状较为复杂,尺寸不大,因此不能进行锻造和冲压。但零件的铸造性能和切削加工性能优良,故可进行铸造毛坯。以下是零件所需要加工的表面、表面的加工精度以及各加工表面之间的位置要求:


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