UG是目前先進的計算機輔助設(shè)計、制造和分析軟件,廣泛的用于機械、電子、航空等工業(yè)領(lǐng)域,利用其強大功能不但可以很輕松地完成零件的三維建模、裝配,達到直觀和形象化的功能,而且能夠快速生成二維工程圖,用于實際生產(chǎn)。本例利用UG NX5.0,對支架零件進行建模,并對夾具進行設(shè)計。
1 支架零件介紹
如圖1所示支架零件的3維圖,材料為灰鑄鐵,生產(chǎn)類型為中批生產(chǎn)。由其三維圖生成工程圖,如圖2所示。


該零件的加工工藝路線如下:

2 夾具設(shè)計
需要設(shè)計的夾具用于工序3的鉆模,在本工序加工中除了保證孔徑尺寸精度和粗糙度外,還應保證孔的中心線對N面的垂直度不大于0.02 rnrn,及孔壁厚的均勻性。根據(jù)零件的結(jié)構(gòu)特點,做如下的設(shè)計:
1)確定定位方案和選擇定位元件
就該工序加工要求來說,工件的定位只需限制五個自由度即可,除了沿加工孔中心線的轉(zhuǎn)動自由度之外。但為了工件安裝方便和定位穩(wěn)定,可以采用完全定位。
從該零件的結(jié)構(gòu)特點和工序加工要求考慮為了保證φ45孔中心線對N面的垂直度不大于0.02 mm的要求,按照基準重合原則,應選擇工件的N面為主要定位基準,用支撐板限制工件的三個自由度,一個移動自由度,兩個轉(zhuǎn)動自由度。在此,支撐板選擇用夾具體,其尺寸現(xiàn)在不能確定,根據(jù)后面的定位元件和夾緊元件等尺寸來確定;為了保證φ45孔的壁厚均勻及利于下道工序的加工,選擇φ65外圓軸線為第二定位基準,用短V形塊定位,限制工件兩個自由度,是兩個移動自由度。外圓柱尺寸φ65,根據(jù)GB2209—1991選擇固定V形塊;此外,以M的一側(cè)面為第三定位基準,用一支撐釘限制一個自由度,這里限制的是一個轉(zhuǎn)動自由度。根據(jù)GB2226—1991,選擇A型支撐釘。根據(jù)以上的選擇,工件得到了完全定位。 2)確定刀具的引導裝置
從本工序被加工孔的精度考慮,需要在一次安裝中,完成鉆、擴、鉸三個工步的加工,故采用快換鉆套,以減少更換鉆套的輔助時間。鉆套和襯套的結(jié)構(gòu)尺寸可查閱國家標準GB2265—1991及GB2263—1991中的有關(guān)部分。另外從夾具結(jié)構(gòu)簡單和保證精度考慮,采用固定式鉆模板。
3)確定夾緊
由于工件尺寸較大,中間部分的筋板結(jié)構(gòu)剛性較差,因此從夾緊力選擇原則出發(fā),夾緊力作用方向應朝向主要的定位基準面,v,且夾緊力的作用點應落在工件剛性好的部位,同時還要盡可能靠近加工部位。工件的夾緊部位靠近被加工孔的端面上和工件的另一端的M面上施加夾緊力。為了保證足夠的夾緊力,采用了螺旋壓板夾緊機構(gòu)對工件進行夾緊。其中壓板根據(jù)GB2177—1991,選擇的是移動彎壓板。
4)設(shè)計夾具體
夾具體沒計應統(tǒng)盤考慮,使夾具上各組成元件通過夾具體能有機的聯(lián)系起來。本夾具確定了夾具體的結(jié)構(gòu)尺寸,用z550型立式鉆床加工,根據(jù)鉆床T型槽寬確定定位鍵,選擇GB2206—1991的A型定位鍵。
3 夾具工程圖制作
以上足夾具的基本設(shè)計,根據(jù)尺寸利用UG NX5.0建模模塊把各個零件分別設(shè)計出來,在零件設(shè)計出來之后,利用UG NX5.0裝配模塊將昕有零件裝配起來,生成三維裝配圖,如圖3所示。然后由三維裝配圖直接生成二維平面圖,并且標注尺寸,如圖4所示。


一般在夾具總裝圖上需標注五類尺寸:
1)夾具的外輪廓尺寸550 mm×370mm x 191mm;
2)定位元件上定位表面的尺寸以及各定位表面之間的尺寸。在此定位支撐釘和V彤塊之間的位置尺寸(185±0.1)mm。
3)定位表面到對刀件或刀具導引件間的位置尺寸,以及導引件之間的位置尺寸。鉆套和刀具的配合尺寸φ45。
4)主要的配合尺寸。襯套與鉆模板之間的配合尺寸φ75,鉆套與襯套之間配合尺寸φ62。
5)夾具與鉆床聯(lián)系尺寸。定位鍵的配合尺寸22H7。
4 結(jié)論
用UG軟件進行機床夾具的設(shè)計,三維建模操作簡便、靈活,二維制圖直觀、快速、精確,大大提高了設(shè)計效率和設(shè)計質(zhì)量。尤其在制作二維裝配圖時,與傳統(tǒng)的繪制方法相比,更是顯示其高效快速準確的優(yōu)勢。
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