基于SolidWorks軟件的機(jī)床夾具設(shè)計(jì)方法
1前言
機(jī)床夾具是機(jī)械制造過程中最常用的一種工藝裝備。在機(jī)械制造過程中霎挚,它裝在機(jī)床上缸舱,使工件相對(duì)刀具與機(jī)床保待正確的位置,并能承受切削力骗早。機(jī)床夾具的主要作用是保證加工精度把意、提高勞動(dòng)生產(chǎn)率、擴(kuò)大機(jī)床的使用范圍和保證生產(chǎn)安全爪撤,因此绿捶,機(jī)床夾具在機(jī)械制造中占有很重要的地位。
采用本文介紹的基子Solidworks的機(jī)床夾具設(shè)計(jì)方法后网燃,設(shè)計(jì)者在新的夾具設(shè)計(jì)時(shí)不需對(duì)標(biāo)準(zhǔn)零件進(jìn)行建模婆精,直接從標(biāo)準(zhǔn)零件庫(kù)選擇或調(diào)用即可。設(shè)計(jì)過程在簡(jiǎn)潔盒苛、明了的三維操作界面中進(jìn)行怜俐,減少了重復(fù)繪圖工作量。更重要的是最終可以自動(dòng)生成夾具零件及裝配體的三維實(shí)體圖和二維工程圖邓尤。這種設(shè)計(jì)方法不僅可以把夾具設(shè)計(jì)技術(shù)人員從繁雜重復(fù)的設(shè)計(jì)勞動(dòng)中解脫出來拍鲤,更可縮短夾具的開發(fā)周期,提高其設(shè)計(jì)制造水平和質(zhì)量汞扎,從而使夾具行業(yè)的整體勞動(dòng)生產(chǎn)率得到提高季稳。
2夾具標(biāo)準(zhǔn)零件庫(kù)的建立
建立夾具標(biāo)準(zhǔn)零件的圖形庫(kù),對(duì)提高夾具設(shè)計(jì)效率起著至關(guān)重要的作用澈魄。運(yùn)用soisawarks提供的基于特征實(shí)體的建模功能景鼠,通過拉伸、旋轉(zhuǎn)痹扇、薄壁特征铛漓、高級(jí)抽殼、特征陣列以及打孔等操作來實(shí)現(xiàn)標(biāo)準(zhǔn)零件的三維模型設(shè)計(jì)鲫构,并按其形狀浓恶、尺寸分別建立參數(shù)化模型庫(kù)。設(shè)計(jì)者調(diào)用時(shí)结笨,根據(jù)具體的設(shè)計(jì)需要沙涎,對(duì)模型庫(kù)零件的形狀和尺寸參數(shù)做出相應(yīng)的簡(jiǎn)單修改,就可以獲得所需標(biāo)準(zhǔn)件三維實(shí)體模型蹦虏。
標(biāo)準(zhǔn)零件庫(kù)的建立過程如下:
(1)設(shè)置目錄首先建立機(jī)床夾具通用零件的根目錄疼磺,在此根目錄下,再建立各類標(biāo)準(zhǔn)零件的子目錄。
(2)標(biāo)準(zhǔn)零件三維建模將國(guó)家標(biāo)準(zhǔn)中的《機(jī)床夾具零件及部件》所列標(biāo)準(zhǔn)零件按類型款腥、尺寸建立參數(shù)化幾何模型惰采。
(3)將建立的標(biāo)準(zhǔn)零件三維模型存人指定目錄《機(jī)床夾具零件及部件》中所列標(biāo)準(zhǔn)零件的每一類型具都有不同的系列和尺寸,三維模型數(shù)據(jù)的存儲(chǔ)按數(shù)據(jù)庫(kù)的結(jié)構(gòu)要求進(jìn)行综翠,儲(chǔ)存在特定的文件夾下褒述。
3非標(biāo)準(zhǔn)零件的設(shè)計(jì)
本文在夾具設(shè)計(jì)時(shí),需要設(shè)計(jì)一些非標(biāo)準(zhǔn)零件怀拨,如夾具體、鉆模板等郊舅。非標(biāo)準(zhǔn)件的設(shè)計(jì)比較靈活妒槐,要根據(jù)其使用的具體情況進(jìn)行。夾具體的設(shè)計(jì)席赂,要考慮被加工零件的結(jié)構(gòu);
使用的機(jī)床;夾具上定位元件吮铭、夾緊裝置、對(duì)刀裝置颅停、導(dǎo)向裝置谓晌、分度裝置等的布置;夾具體使用的材料;加工過程中的排屑方法等等。因此非標(biāo)準(zhǔn)零件的結(jié)構(gòu)癞揉、尺寸很難統(tǒng)一纸肉,不能像標(biāo)準(zhǔn)零件那樣建立參數(shù)化的模型庫(kù),而是對(duì)非標(biāo)準(zhǔn)件逐個(gè)建立三維模型喊熟,并存人個(gè)性化的模型庫(kù)柏肪。本文利用SolidWorks軟件建立了非標(biāo)準(zhǔn)件三維模型,構(gòu)建了非標(biāo)準(zhǔn)件的個(gè)性化模型庫(kù)芥牌。
4夾具三維設(shè)計(jì)
標(biāo)準(zhǔn)零件參數(shù)化模型庫(kù)和非標(biāo)準(zhǔn)零件個(gè)性化模型庫(kù)建立好后烦味,對(duì)任何零件及其各工序的夾具的設(shè)計(jì),其主要工作就是對(duì)標(biāo)準(zhǔn)件及非標(biāo)準(zhǔn)件圖形文件的調(diào)用并三維虛擬裝配壁拉。
三維虛擬裝配時(shí)谬俄,先打開總裝圖圖形窗口并對(duì)被加工工件進(jìn)行三維造型,再調(diào)用并虛擬裝配夾具的定位弃理、夾緊贼匾、分度、對(duì)刀桑趴、導(dǎo)向等元件或裝置盟拨。標(biāo)準(zhǔn)零件的調(diào)用方法是:先雙擊【機(jī)床夾具通用零件】根目錄,再雙擊所需的標(biāo)準(zhǔn)零件文件夾盔连,雙擊欲選的標(biāo)準(zhǔn)零件模型的圖形文件使之可視化琢账,然后將其復(fù)制后粘貼在總裝圖窗口。非標(biāo)準(zhǔn)零件的調(diào)用方法與標(biāo)準(zhǔn)件相同,只是數(shù)據(jù)庫(kù)和數(shù)據(jù)存取路徑(文件夾)不同蟆蔫。裝配時(shí)忘拧,先要確定基準(zhǔn),即選有配合或有位置要求的面作為基準(zhǔn);再按配合或要求的位置逐個(gè)確定各夾具零件的安裝位置凿芦,組裝成蘭維模型溃擒。
5工程圖的轉(zhuǎn)換與專家修改
根據(jù)參考文獻(xiàn),SolidWorks軟件平臺(tái)提供了生成完整的铝框、指導(dǎo)生產(chǎn)的各類工程圖的功能叮洋。工程圖模型與三維模型是緊密相關(guān)的。當(dāng)修改某一工程圖紙某一結(jié)構(gòu)和尺寸時(shí)褒侧,有關(guān)的三維模型良风、各個(gè)視圖、裝配體都會(huì)自動(dòng)隨之調(diào)整或更新闷供。借助SolidWorks軟件平臺(tái)的相關(guān)功能烟央,利用本文的三維模型自動(dòng)產(chǎn)生符合國(guó)家標(biāo)準(zhǔn)的二維裝配圖和零件圖集等工程圖樣,實(shí)現(xiàn)了工程圖中視圖歪脏、剖中剖視圖疑俭、尺寸標(biāo)注、零件序號(hào)和材料明細(xì)表的自動(dòng)生成婿失。采用的三維和二維模型轉(zhuǎn)換方法如下:
在SolidWork钞艇,軟件窗口下打開要轉(zhuǎn)換的三維模型圖形文件,然后點(diǎn)擊【從零件凝配體制作工程圖】按鈕移怯,如圖7所示香璃。接下來,SolidWorks軟件窗口會(huì)彈出如圖8所示的對(duì)話框舟误,單擊所需幅面的圖紙文件名稱葡秒,點(diǎn)擊確定即可實(shí)現(xiàn)從三維模型到二維工程圖的轉(zhuǎn)換。
在三維的總裝圖模型轉(zhuǎn)換成二維的工程圖后沃羽,需要進(jìn)行專家修正捺膳。即采用交互式方式根據(jù)需要補(bǔ)充一定數(shù)量的輔助視圖,簡(jiǎn)化多余的基本視圖鉴膝,完善并精練的表達(dá)裝配體诵两。
同時(shí),根據(jù)國(guó)家標(biāo)準(zhǔn)和行業(yè)標(biāo)準(zhǔn)要求以及精度分析結(jié)果李晾,規(guī)范尺寸的表注渔茉,補(bǔ)充精度和技術(shù)要求。
6結(jié)論
將SolidWorks軟件用于機(jī)床夾具輔助設(shè)計(jì)恕且,通過建立夾具參數(shù)化標(biāo)準(zhǔn)模型庫(kù)牡违、設(shè)計(jì)非標(biāo)準(zhǔn)件并建立夾具個(gè)性化非標(biāo)準(zhǔn)件模型庫(kù)阎揪,采用三維與二維模型自動(dòng)轉(zhuǎn)換和專家修正相結(jié)合的方法生成符合國(guó)家標(biāo)準(zhǔn)的二維裝配圖和零件圖集。通過本文的研究蛛最,可以獲得以下結(jié)論:
(1)在夾具設(shè)計(jì)過程中海庆,三維建模圖形文件的調(diào)用快捷、方便磨镶,虛擬裝配過程簡(jiǎn)潔溃蔫、明了,有利于提高設(shè)計(jì)效率琳猫,減少設(shè)計(jì)錯(cuò)誤伟叛。
(2)夾具的設(shè)計(jì)采用三維模型,不僅直觀脐嫂、減輕設(shè)計(jì)勞動(dòng)痪伦,還可以借助動(dòng)畫檢查各零件間有無干涉,提高設(shè)計(jì)質(zhì)量;模擬加工過程中夾具裝卸工件雹锣、夾緊工件、翻轉(zhuǎn)鉆模板等各種動(dòng)作癞蚕,提高設(shè)計(jì)的可行性蕊爵。
(3)減少了標(biāo)準(zhǔn)件的參數(shù)查找和繪圖工作,有利于提高設(shè)計(jì)效率和質(zhì)量桦山。
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