基于ug的車床夾具虛擬設(shè)計及運(yùn)動仿真論文[帶圖紙]

1、<p><b>　　編號</b></p><p><b>　　無錫太湖學(xué)院</b></p><p><b>　　畢業(yè)設(shè)計（論文）</b></p><p>　　題目：基于UG的車床夾具虛擬設(shè)計及運(yùn)動 </p><p>　　仿真

2、 </p><p>　　信機(jī) 系 機(jī)械工程及自動化 專業(yè)</p><p>　　學(xué) 號： 　　　 　　　</p><p>　　學(xué)生姓名： </p><p>　　指導(dǎo)教師： 　 （職稱：副教授 ）</p><p>　?。毞Q： ）</p><p

3、>　　2013年5月25日</p><p>　　無錫太湖學(xué)院本科畢業(yè)設(shè)計（論文）</p><p><b>　　誠 信 承 諾 書</b></p><p>　　本人鄭重聲明：所呈交的畢業(yè)設(shè)計（論文） 基于UG的車床夾具虛擬設(shè)計及運(yùn)動仿真 是本人在導(dǎo)師的指導(dǎo)下獨(dú)立進(jìn)行研究所取得的成果，其內(nèi)容除了在畢業(yè)設(shè)計（論文）中特別加以標(biāo)注引用，表示

4、致謝的內(nèi)容外，本畢業(yè)設(shè)計（論文）不包含任何其他個人、集體已發(fā)表或撰寫的成果作品。</p><p>　　班 級： 機(jī)械97 </p><p>　　學(xué) 號： 0923801 </p><p>　　作者姓名： </p><p>　　2013 年 5 月 25 日</p><

5、;p><b>　　摘 要</b></p><p>　　根據(jù)任務(wù)書的要求，本次任務(wù)主要是針對十字頭零件的加工設(shè)計兩套專用的車床夾具，完成相應(yīng)的加工要求。主要內(nèi)容包括：加工零件的分析、分析其結(jié)構(gòu)、各部分相關(guān)尺寸、加工工藝過程及工序、零件圖的繪制、加工各面、孔等內(nèi)容。具體任務(wù)是針對車Φ85外圓和挖Φ24槽設(shè)計兩套專用車床夾具，確定其定位、夾緊方案和誤差、切削力的計算。在此之前，首先要擬定一

6、套高效的加工方案，進(jìn)行工序及工步的確定，進(jìn)而根據(jù)所選定的方案完善相應(yīng)的計算和加工工藝卡片，再由所需要求，設(shè)計出夾具的尺寸，根據(jù)查找的資料，實現(xiàn)理論的設(shè)計。在得到理論設(shè)計的尺寸和方案之后，利用UG進(jìn)行三維建模，并對所畫的各部件做裝配、爆炸及運(yùn)動仿真等工作，最后，將所有零部件及裝配圖生產(chǎn)工程圖。通過UG的虛擬設(shè)計，來說明各部分零件之間的結(jié)構(gòu)和裝配關(guān)系，同時為了清楚的表示出組裝夾具的內(nèi)部聯(lián)系，還需要繪制出相應(yīng)的剖視圖，以加深對設(shè)計內(nèi)容的理解和

7、直觀感覺。在最后的運(yùn)動仿真，分析可得到所設(shè)計的夾具符合零件要求。</p><p>　　關(guān)鍵詞：車床夾具；UG；虛擬設(shè)計；運(yùn)動仿真</p><p><b>　　Abstract</b></p><p>　　According to the requirements of specifications, the main task is to de

8、sign two special lathe fixtures for machining crosshead part, to complete the corresponding processing requirements. The important tasks are analysis of processing parts, analysis of its structure and the partial correla

9、tion dimension, process technology and process, drawing of spare parts, machining of the part of spaces and holes, and so on. The particular tasks are to design two special lathe fixtures for turning the cir</p>

10、<p>　　Key words: turning machine fixture; UG; virtual design; motion simulation</p><p><b>　　目 錄</b></p><p><b>　　摘 要II</b></p><p>　　AbstractIII</

11、p><p><b>　　目 錄V</b></p><p><b>　　1緒論1</b></p><p>　　1.1 本課題研究的目的和意義1</p><p>　　1.2 國內(nèi)外研究現(xiàn)狀，發(fā)展動態(tài)1</p><p>　　1.3 本課題的主要內(nèi)容2</p>

12、<p>　　2 零件的分析及工藝規(guī)程設(shè)計4</p><p>　　2.1 零件的功用4</p><p>　　2.2 零件的工藝分析4</p><p>　　2.3 確定毛坯的制造形式5</p><p>　　2.4 基面的選擇5</p><p>　　2.5 制定工藝路線5</p><

13、p>　　2.6 機(jī)械加工余量、工序尺寸及毛坯尺寸的確定5</p><p>　　2.7 確定切削用量及基本工時6</p><p><b>　　3 夾具設(shè)計15</b></p><p>　　3.1 車Φ85外圓的夾具設(shè)計15</p><p>　　3.1.1 問題的提出15</p><p&g

14、t;　　3.1.2 定位方式和定位基準(zhǔn)的選擇15</p><p>　　3.1.3 切削力及夾緊力計算15</p><p>　　3.1.4 定位誤差分析16</p><p>　　3.1.5 夾具設(shè)計及操作簡要說明16</p><p>　　3.2 挖Φ24槽的夾具設(shè)計18</p><p>　　3.2.1 問題的提

15、出18</p><p>　　3.2.2 定位方式和定位基準(zhǔn)的選擇18</p><p>　　3.2.3 切削力及夾緊力計算18</p><p>　　3.2.4 定位誤差分析19</p><p>　　3.2.5 夾具設(shè)計及操作簡要說明19</p><p><b>　　4 運(yùn)動仿真25</b>

16、;</p><p>　　4.1 UG的簡介25</p><p>　　4.2 運(yùn)動仿真26</p><p>　　4.2.1 專用車床夾具1的運(yùn)動仿真27</p><p>　　4.2.2 專用車床夾具2的運(yùn)動仿真30</p><p>　　5 結(jié)論與展望32</p><p><b>

17、;　　5.1 結(jié)論32</b></p><p>　　5.2 不足之處及展望32</p><p><b>　　致 謝33</b></p><p><b>　　參考文獻(xiàn)34</b></p><p><b>　　附 錄35</b></p>&l

18、t;p><b>　　1緒論</b></p><p>　　1.1 本課題研究的目的和意義</p><p>　　在現(xiàn)代生產(chǎn)制造中，機(jī)床夾具是一種不可或缺的工藝設(shè)備，它直接影響著零件的加工精度、生產(chǎn)率和產(chǎn)品的制造成本等，所以機(jī)床夾具設(shè)計是一項重要的技術(shù)工作，它是各機(jī)械制造企業(yè)新產(chǎn)品投產(chǎn)、老產(chǎn)品改進(jìn)和工藝更新中的一項重要生產(chǎn)技術(shù)準(zhǔn)備工作，也是每一個從事機(jī)械加工工藝的技術(shù)

19、人員必須掌握的基礎(chǔ)知識，在機(jī)械制造以及生產(chǎn)技術(shù)中占有極其重要的地位[1]。</p><p>　　有些零件可以在相應(yīng)的機(jī)床上做粗、精加工，但是在生產(chǎn)中發(fā)現(xiàn)，車床可以加工的不僅僅是盤類、軸類零件等對稱的零件，它還可以加工一些有特殊要求的孔槽，根據(jù)實際需要，利用現(xiàn)有資源，設(shè)計組合夾具，減少機(jī)床時間，提高經(jīng)濟(jì)效益。</p><p>　　1.2 國內(nèi)外研究現(xiàn)狀，發(fā)展動態(tài)</p><

20、;p>　　夾具最早出現(xiàn)在1787年，至今經(jīng)歷了三個發(fā)展階段。第一階段表現(xiàn)為夾具與人的結(jié)合。在工業(yè)發(fā)展初期，機(jī)械制造的精度較低，夾具僅僅作為加工工藝過程中的一種輔助工具；第二階段是隨著機(jī)床、汽車、飛機(jī)等制造業(yè)的發(fā)展，夾具的門類才逐步發(fā)展齊全，逐漸發(fā)展成為系統(tǒng)的主要工藝裝備之一；第三階段，即近代由于世界科學(xué)技術(shù)的進(jìn)步及社會生產(chǎn)力的迅速提高，夾具與機(jī)床有了緊密結(jié)合。</p><p>　　在我國，組合機(jī)床發(fā)展已有2

21、8年的歷史，其科研和生產(chǎn)都具有相當(dāng)?shù)幕A(chǔ)，應(yīng)用也已深入到很多行業(yè)，是當(dāng)前機(jī)械制造業(yè)實現(xiàn)產(chǎn)品更新，進(jìn)行技術(shù)改造，提高生產(chǎn)效率和高速發(fā)展必不可少的設(shè)備之一。組合機(jī)床及其自動線是集機(jī)電于一體的綜合自動化程度較高的制造技術(shù)和成套工藝裝備。 國內(nèi)傳統(tǒng)的組合機(jī)床及組合機(jī)床自動線主要采用機(jī)電、氣壓和液壓控制運(yùn)行的，生產(chǎn)的零件批量比較大，大多是：大中型箱體類和軸類零件，隨著機(jī)械工業(yè)的迅速發(fā)展，現(xiàn)在用它來加工連桿和板件也不少，主要是完成哪些加工呢？在加工

22、孔方面：鉆、擴(kuò)、鉸,都是可以的，同時鏜孔以及加工螺紋也比較方便，我們還可以用它來車端面和凸臺，在孔內(nèi)鏜各種形狀的槽，以及銑削平面和成形面等。綜以上所說，組合機(jī)床功能廣泛，所以被廣泛用于機(jī)械、輕工等方面。組合機(jī)床種類比較多，像單面的、雙面的、三面的、臥式的、立式的等。隨著人們對機(jī)械行業(yè)的不斷研究探索，柔性組合機(jī)床得到大家的喜愛，它的主軸箱是多位的、可換的，上面的編碼也是隨著夾具和刀具的變動自行更改，這大大提高了生產(chǎn)效率。隨著人們生活水平提

23、高，需求也越來越廣泛，技術(shù)也越來越好，最近幾年，組合機(jī)床加工中心，機(jī)床上面的輔佐機(jī)械比如：清洗</p><p>　　組合機(jī)床和自動線的技術(shù)是比較綜合的，它是根據(jù)用戶特殊要求設(shè)計的，設(shè)計的過程中要注意以下問題：加工工藝的選擇，刀具的計算，測量，控制，診斷問題及監(jiān)控，清洗裝配的設(shè)計，裝配和試漏技術(shù)等。我國重工業(yè)發(fā)展較慢，起點(diǎn)較低，技術(shù)要求高的機(jī)床很多都是從國外購買的，這其實變相的提高了我們的生產(chǎn)成本。所以我們自己要不

24、斷研究發(fā)現(xiàn)，研制新產(chǎn)品，爭取將我們的機(jī)床更多的“柔性”化，滿足用戶的需求。</p><p>　　我們可以從第21屆日本國際博覽會上看出，來自世界各地10多個國家和地區(qū)的500多家機(jī)床制造商和團(tuán)體展示的先進(jìn)機(jī)床中，復(fù)合、多功能、多軸化的控制設(shè)備以及超高速和精度較高的裝備非常受到大家的歡迎。想要提高機(jī)床的速度，關(guān)鍵在于提高主軸轉(zhuǎn)速和進(jìn)給速度，這次的博覽會展示的加工中心，其主軸轉(zhuǎn)速可以達(dá)到10000～20000r/mi

25、n;最高的進(jìn)給速度，可以達(dá)到20～60m/min;復(fù)合、多功能、多軸化控制裝配可以提高零件的一體化程度，加工形狀的種類也得到提高。多功能于一身大大提高了生產(chǎn)的效率，減少了搬運(yùn)移動的成本，促進(jìn)了大生產(chǎn)的發(fā)展。更為重要的信息化的應(yīng)用和推廣使得現(xiàn)代機(jī)床的自動化程度飛快提高，工人們可以通過電腦或者手機(jī)對機(jī)床的程序進(jìn)行遠(yuǎn)程控制和修改，對正在加工的零件的動態(tài)了解的很清楚，可以及時有效地更改加工程序，并且對所有的運(yùn)算直接電腦進(jìn)行，相當(dāng)?shù)姆奖?。同時通過

26、網(wǎng)絡(luò)對遠(yuǎn)程設(shè)備進(jìn)行維修和檢查，在發(fā)現(xiàn)問題之后，在網(wǎng)上交流問題，在線解決并很快的提供售后服務(wù)[2]。</p><p>　　組合夾具的工藝裝備是標(biāo)準(zhǔn)化的、系列化的，通用程度比較高的，它是由一套預(yù)先制好的各種形狀不同、規(guī)格不同、尺寸不同，具有完全互換性的標(biāo)準(zhǔn)元件組裝而成的夾具。它的結(jié)構(gòu)形式可以根據(jù)零件的加工要求進(jìn)行更改，也就是因為它的通用性強(qiáng)、可重復(fù)利用率較高的特點(diǎn)，可以滿足各種零件的加工需求。使用完畢之后，我們可以對

27、其拆卸、清洗，元部件又可以組合成新的組合夾具，這樣免去了高成本的專用夾具的儲備，同時也節(jié)約了制造零件的工時，降低了生產(chǎn)成本，具有較好的經(jīng)濟(jì)效益。所以在現(xiàn)代多品種的制造行業(yè)中，組合夾具的應(yīng)用特別廣泛。</p><p>　　據(jù)專家分析表明，現(xiàn)在的中、小批多品種生產(chǎn)的工件種類占總數(shù)的85%左右，現(xiàn)代人們的需求要求制造產(chǎn)品經(jīng)常更新?lián)Q代。但是，很多大企業(yè)已經(jīng)習(xí)慣于大量的傳統(tǒng)專用夾具，一般具有中等生產(chǎn)能力的企業(yè)。大概有數(shù)千甚

28、至萬套的專用夾具，種類之繁多，在生產(chǎn)和加工中造成很多的不便；還有一種情況是，在多產(chǎn)品生產(chǎn)的企業(yè)中，每隔幾年就要更新一大半的夾具，而這些被淘汰的夾具磨損量很小，完全可以繼續(xù)使用，就被這樣浪費(fèi)了，這是一個資源的重大浪費(fèi)。所以，近年來，包括數(shù)控加工中心，成組技術(shù)，柔性制造系統(tǒng)等加工技術(shù)的應(yīng)用對機(jī)床夾具提出了以下幾個要求：</p><p>　?。?）能夠比較效率地裝備新產(chǎn)品的投產(chǎn)，以縮短生產(chǎn)準(zhǔn)備的時間，有效地降低生產(chǎn)成本

29、；</p><p>　　（2）能裝夾一套具有相似特性的工件；</p><p>　　（3）能適用于較高精密加工的高精度機(jī)床夾具；</p><p>　?。?）能適用于現(xiàn)代化制造多元化的新型機(jī)床夾具；</p><p>　?。?）采用以液壓站等為動力源的高效夾緊裝置，減輕勞動強(qiáng)度和提高勞動生產(chǎn)率；</p><p>　?。?）提

30、高機(jī)床夾具的標(biāo)準(zhǔn)化程度[3]。</p><p>　　1.3 本課題的主要內(nèi)容</p><p>　　（1）了解國內(nèi)外研究現(xiàn)狀和發(fā)展動態(tài)；</p><p>　?。?）對零件進(jìn)行分析和確定加工工藝規(guī)程；</p><p>　?。?）對車Φ85外圓進(jìn)行夾具的定位選擇、切削力、夾緊力的計算和并用UG進(jìn)行三維建模及裝配，爆炸；</p><

31、;p>　　（4）對挖Φ24槽進(jìn)行夾具的定位選擇、切削力、夾緊力的計算和并用UG進(jìn)行三維建模并生成工程圖及裝配，爆炸；</p><p>　?。?）對車Φ85外圓和挖Φ24槽的專用夾具，用UG進(jìn)行運(yùn)動仿真；</p><p>　?。?）對所做的設(shè)計進(jìn)行總結(jié)，并討論其不足之處和對未來的展望。</p><p>　　2 零件的分析及工藝規(guī)程設(shè)計</p>&l

32、t;p><b>　　2.1 零件的功用</b></p><p>　　十字頭零件是機(jī)械中常見的一種零件，它的應(yīng)用廣泛。雖由于它們功用的不同，該類零件的結(jié)構(gòu)和尺寸存在著一定的差異，但結(jié)構(gòu)上仍有共同特點(diǎn)：零件的主要表面為精度要求較高的孔，零件由內(nèi)孔、外圓、端面等構(gòu)成。其中，中心孔是連接液壓缸的活塞軸，上下兩孔是穿導(dǎo)向軸。</p><p>　　2.2 零件的工藝分析&l

33、t;/p><p>　　由零件圖2.1可知，該零件形狀較為復(fù)雜、外形尺寸不大，可以采用鑄造毛坯。由于該零件的兩個Φ20孔要求較高，它的表面質(zhì)量直接影響工作狀態(tài)，所以對其尺寸要求較高，一般為IT5-IT7，粗糙度為，加工時兩Φ20孔的同軸度應(yīng)該控制在0.01mm，所以要由粗加工—半精加工—精加工來達(dá)到要求。Φ85外圓的尺寸它直接影響孔在空間的位置，加工時可以將其加工精度降低，通過裝配來提高精度。而Φ65與Φ55的內(nèi)孔要求

34、低，可以通過粗加工得到。零件圖如圖2.1所示。</p><p><b>　　圖2.1 零件圖</b></p><p>　　2.3 確定毛坯的制造形式</p><p>　　考慮到十字頭工作時的作用，要求材料要有很高的強(qiáng)度，并且該零件結(jié)構(gòu)較為復(fù)雜，故選用鑄造毛坯材料為HT200，硬度190~210HB，生產(chǎn)類型為大批量。</p>&l

35、t;p><b>　　2.4 基面的選擇</b></p><p>　　精基準(zhǔn)的選擇：根據(jù)精基準(zhǔn)選擇原則，選擇十字頭底面與Φ85外圓作定位基準(zhǔn)，因為Φ85外圓柱面 ，及底面是裝配結(jié)合面，且十字頭底面又是空間位置的設(shè)計基準(zhǔn)，故選擇十字頭底面與外圓作定位基準(zhǔn)，符合基準(zhǔn)重合原則且裝夾誤差小。</p><p>　　粗基準(zhǔn)的選擇：根據(jù)粗基準(zhǔn)選擇原則，以十字頭上端面和十字頭支撐

36、外圓定位加工出精基準(zhǔn),并且粗基準(zhǔn)只能使用一次。</p><p>　　2.5 制定工藝路線</p><p>　　零件的全部加工表面應(yīng)安排在一個合理的加工順序中加工，機(jī)械加工工序安排原則為基面先行，先面后孔，先主后次，先粗后精。這樣可以用加工好的平面定位再來加工孔，因為孔的精度要求較高，加工難度大，先加工好平面，再以平面為精基準(zhǔn)加工孔，這樣即能為孔的加工提供穩(wěn)定可靠的精基準(zhǔn)，同時可以使孔的加工

37、余量較為均勻。</p><p>　　加工階段分為：粗加工階段、半精加工階段、精加工階段。</p><p>　　加工工藝路線如表2-1所示：</p><p>　　表2-1 加工工藝路線</p><p>　　2.6 機(jī)械加工余量、工序尺寸及毛坯尺寸的確定</p><p>　　根據(jù)《金屬加工工藝及工裝設(shè)計》表1-10查得毛坯

38、加工余量為2，毛坯尺寸偏差查得為1.4。零件毛坯圖如圖2.2所示。</p><p>　　圖2.2 零件毛坯圖</p><p>　　2.7 確定切削用量及基本工時</p><p>　　切削用量是指切削速度、進(jìn)給量(或進(jìn)給速度)和背吃刀量(切削深度)，三者又稱為切削用量三要素。</p><p>　　基本工時是機(jī)動時間和輔助時間的和。其中，機(jī)動時間

39、為切削工件的時間，而輔助工時是為保證基本工藝過程的實現(xiàn)，必須進(jìn)行的各種輔助性操作所消耗的時間，如機(jī)械加工工序中裝卸工件、進(jìn)退刀、測量、自檢、轉(zhuǎn)換刀架、開停車等。</p><p><b>　　工序1：鑄造、清理</b></p><p>　　工序2：熱處理：時效</p><p>　　工序3：粗車Φ85外圓</p><p>　

40、　工件材料為HT200鑄造，機(jī)床選用CA6140，刀具為90°硬質(zhì)合金車刀。</p><p><b>　　(1) 切削用量</b></p><p>　　根據(jù)《金屬加工工藝及工裝設(shè)計》表4-58確定進(jìn)給量，，，則理論轉(zhuǎn)速</p><p><b>　　(2.1)</b></p><p>　　根

41、據(jù)《金屬加工工藝及工裝設(shè)計》表4-43查得CA6140車床的標(biāo)準(zhǔn)轉(zhuǎn)速，所以實際切削速度</p><p><b>　　(2.2)</b></p><p><b>　　(2) 基本工時</b></p><p>　　被切削層長度由毛坯可知為，刀具切入長度取，刀具切出長度取，走刀次數(shù)1次，則機(jī)動時間</p><

42、p><b>　　(2.3)</b></p><p>　　根據(jù)《金屬加工工藝及工裝設(shè)計》表4-106，得輔助時間。</p><p><b>　　工序4：粗銑上頂面</b></p><p>　　工件材料為HT200鑄造，機(jī)床選用X62W，機(jī)床功率7.5KW。</p><p><b>　　

43、(1) 切削用量</b></p><p>　　根據(jù)《金屬加工工藝及工裝設(shè)計》表4-76選取刀具為硬質(zhì)合金端銑刀，材料YG8，，齒數(shù)，，查《金屬加工工藝及工裝設(shè)計》表4-75得。</p><p>　　根據(jù)《金屬加工工藝及工裝設(shè)計》表4-79查得， ，由式(2.1)可得理論轉(zhuǎn)速</p><p>　　按機(jī)床標(biāo)準(zhǔn)選取，所以由式(2.2)可得實際切削速度</

44、p><p><b>　　工作臺每分鐘進(jìn)給量</b></p><p><b>　　(2.4)</b></p><p><b>　　(2) 基本工時</b></p><p>　　被切削層長度由毛坯可知為，刀具切入長度取，刀具切出長度取，走刀次數(shù)1次，由式(2.3)可得機(jī)動時間</

45、p><p>　　根據(jù)《金屬加工工藝及工裝設(shè)計》表4-106，得輔助時間。</p><p>　　工序5：粗,精銑底平面</p><p><b>　?。ㄒ唬┐帚姷灼矫?lt;/b></p><p>　　工件材料為HT200鑄造，機(jī)床選用X62W，機(jī)床功率7.5KW。</p><p><b>　　(1)

46、 切削用量</b></p><p>　　根據(jù)《金屬加工工藝及工裝設(shè)計》表4-76選取刀具為硬質(zhì)合金端銑刀，材料YG8，，齒數(shù)，，查《金屬加工工藝及工裝設(shè)計》表4-75得。</p><p>　　根據(jù)《金屬加工工藝及工裝設(shè)計》表4-79查得， ，由式(2.1)可得理論轉(zhuǎn)速</p><p>　　按機(jī)床標(biāo)準(zhǔn)選取，所以由式(2.2)可得實際切削速度</p&g

47、t;<p>　　由式(2.4)可得工作臺每分鐘進(jìn)給量</p><p><b>　　(2) 基本工時</b></p><p>　　被切削層長度由毛坯可知為，刀具切入長度取，刀具切出長度取，走刀次數(shù)1次，則由式(2.3)可得機(jī)動時間</p><p>　　根據(jù)《金屬加工工藝及工裝設(shè)計》表4-106，得輔助時間。</p>&

48、lt;p><b>　?。ǘ┚姷灼矫?lt;/b></p><p>　　工件材料為HT200鑄造，機(jī)床選用X62W，機(jī)床功率7.5KW。</p><p><b>　　(1) 切削用量</b></p><p>　　根據(jù)《金屬加工工藝及工裝設(shè)計》表4-76選取刀具為硬質(zhì)合金端銑刀，材料YG8，，齒數(shù)，，查《金屬加工工藝及工裝

49、設(shè)計》表4-75得。</p><p>　　根據(jù)《金屬加工工藝及工裝設(shè)計》表4-79查得， ，由式(2.1)可得理論轉(zhuǎn)速</p><p>　　按機(jī)床標(biāo)準(zhǔn)選取，所以由式(2.2)可得實際切削速度</p><p>　　由式(2.4)可得工作臺每分鐘進(jìn)給量</p><p><b>　　(2) 基本工時</b></p>

50、<p>　　被切削層長度由毛坯可知為，刀具切入長度取，刀具切出長度取，走刀次數(shù)1次，則由式(2.3)可得機(jī)動時間</p><p>　　根據(jù)《金屬加工工藝及工裝設(shè)計》表4-106，得輔助時間。</p><p>　　工序6：鉆、攻4×M6螺紋孔</p><p><b>　　工步一：鉆孔至Φ5</b></p>&

51、lt;p>　　工件材料為HT200鑄造，機(jī)床選用Z3040,刀具為硬質(zhì)合金YG8直徑為Φ5鉆頭。</p><p><b>　　切削用量</b></p><p>　　根據(jù)《金屬加工工藝及工裝設(shè)計》表4-65查得進(jìn)給量，表4-66查得，由式(2.1)可得理論轉(zhuǎn)速</p><p>　　根據(jù)《金屬加工工藝及工裝設(shè)計》表4-41查得Z3040鉆床的

52、標(biāo)準(zhǔn)轉(zhuǎn)速，所以由式(2.2)可得實際切削速度</p><p><b>　　(2) 基本工時</b></p><p>　　被切削層長度為，刀具切入長度取，刀具切出長度取，走刀次數(shù)1次，則由式(2.3)可得機(jī)動時間</p><p>　　根據(jù)《金屬加工工藝及工裝設(shè)計》表4-106，得輔助時間。</p><p>　　工步二：攻M

53、6螺紋孔</p><p>　　工件材料為HT200鑄造，機(jī)床選用Z3040,刀具為硬質(zhì)合金YG8，M6絲錐。</p><p><b>　　切削用量</b></p><p>　　根據(jù)《金屬加工工藝及工裝設(shè)計》表4-65查得進(jìn)給量，表4-66查得，由式(2.1)可得理論轉(zhuǎn)速</p><p>　　根據(jù)《金屬加工工藝及工裝設(shè)計》

54、表4-41查得Z3040鉆床的標(biāo)準(zhǔn)轉(zhuǎn)速，所以由式(2.2)可得實際切削速度</p><p><b>　　(2) 基本工時</b></p><p>　　被切削層長度為，刀具切入長度取，刀具切出長度取，走刀次數(shù)1次，則由式(2.3)可得機(jī)動時間</p><p>　　根據(jù)《金屬加工工藝及工裝設(shè)計》表4-106，得輔助時間。</p>&l

55、t;p><b>　　工序7：擴(kuò)Φ20孔</b></p><p>　　利用鉆頭將Φ16mm孔擴(kuò)大至Φ20mm孔.</p><p><b>　　切削用量</b></p><p>　　根據(jù)《金屬加工工藝及工裝設(shè)計》表4-67查得,，，由式(2.1)可得理論轉(zhuǎn)速</p><p>　　根據(jù)《金屬加工工藝

56、及工裝設(shè)計》表4-41查得Z3040鉆床的標(biāo)準(zhǔn)轉(zhuǎn)速，所以由式(2.2)可得實際切削速度</p><p><b>　　(2) 基本工時</b></p><p>　　被切削層長度為，刀具切入長度取，刀具切出長度取，走刀次數(shù)1次，則由式(2.3)可得機(jī)動時間</p><p>　　根據(jù)《金屬加工工藝及工裝設(shè)計》表4-106，得輔助時間。</p&g

57、t;<p><b>　　工序8：銑十字頭</b></p><p>　　工件材料為HT200鑄造，機(jī)床選用X62W，機(jī)床功率7.5KW。</p><p><b>　　(1) 切削用量</b></p><p>　　根據(jù)《金屬加工工藝及工裝設(shè)計》表4-76選取刀具為硬質(zhì)合金立銑刀，材料YG8，，齒數(shù)，，查《金屬加工

58、工藝及工裝設(shè)計》表4-78得。</p><p>　　根據(jù)《金屬加工工藝及工裝設(shè)計》表4-79查得， ，由式(2.1)可得理論轉(zhuǎn)速</p><p>　　按機(jī)床標(biāo)準(zhǔn)選取，所以由式(2.2)可得實際切削速度</p><p>　　由式(2.4)可得工作臺每分鐘進(jìn)給量</p><p><b>　　(2) 基本工時</b></

59、p><p>　　被切削層長度為，刀具切入長度取，刀具切出長度取，走刀次數(shù)1次，則由式(2.3)可得機(jī)動時間</p><p>　　根據(jù)《金屬加工工藝及工裝設(shè)計》表4-106，得輔助時間。</p><p>　　工序9：粗鏜Φ65內(nèi)孔</p><p>　　工件材料為HT200鑄造，機(jī)床選用T618。</p><p><b&

60、gt;　　(1) 切削用量：</b></p><p>　　根據(jù)《金屬加工工藝及工裝設(shè)計》表4-71選取刀具為硬質(zhì)合金圓形鏜刀，鏜桿長度700，， ，表4-72，，由式(2.1)可得理論轉(zhuǎn)速</p><p>　　按機(jī)床標(biāo)準(zhǔn)選取，所以由式(2.2)可得實際切削速度</p><p><b>　　(2) 基本工時</b></p>

61、<p>　　被切削層長度為，刀具切入長度取，刀具切出長度取，走刀次數(shù)1次，則由式(2.3)可得機(jī)動時間</p><p>　　根據(jù)《金屬加工工藝及工裝設(shè)計》表4-106，得輔助時間。</p><p>　　工序10：粗鏜、半精鏜、精鏜2-Φ20內(nèi)孔</p><p>　?。ㄒ唬┐昼MΦ20內(nèi)孔</p><p>　　工件材料為HT200鑄

62、造，機(jī)床選用T618。</p><p><b>　　(1) 切削用量</b></p><p>　　根據(jù)《金屬加工工藝及工裝設(shè)計》表4-71選取刀具為硬質(zhì)合金圓形鏜刀，鏜桿長度400，， ，表4-72，，由式(2.1)可得理論轉(zhuǎn)速</p><p>　　按機(jī)床標(biāo)準(zhǔn)選取，所以由式(2.2)可得實際切削速度</p><p>&l

63、t;b>　　(2) 基本工時</b></p><p>　　被切削層長度為，刀具切入長度取，刀具切出長度取，走刀次數(shù)1次，則由式(2.3)可得機(jī)動時間</p><p>　　根據(jù)《金屬加工工藝及工裝設(shè)計》表4-106，得輔助時間。</p><p>　?。ǘ┚MΦ20內(nèi)孔</p><p>　　工件材料為HT200鑄造，機(jī)床選用T

64、618。</p><p><b>　　(1) 切削用量</b></p><p>　　根據(jù)《金屬加工工藝及工裝設(shè)計》表4-73選取刀具為硬質(zhì)合金圓形鏜刀，鏜桿長度400，， ，，由式(2.1)可得理論轉(zhuǎn)速</p><p>　　按機(jī)床標(biāo)準(zhǔn)選取，所以由式(2.2)可得實際切削速度</p><p><b>　　(2)

65、基本工時</b></p><p>　　被切削層長度為，刀具切入長度取，刀具切出長度取，走刀次數(shù)1次，則由式(2.3)可得機(jī)動時間</p><p>　　根據(jù)《金屬加工工藝及工裝設(shè)計》表4-106，得輔助時間。</p><p>　　工序11：挖2-Φ24環(huán)槽</p><p>　　工件材料為HT200鑄造，機(jī)床選用CA6140，刀具為3

66、0°硬質(zhì)合金車刀。</p><p><b>　　(1) 切削用量</b></p><p>　　根據(jù)《金屬加工工藝及工裝設(shè)計》表4-58確定進(jìn)給量，，，由式(2.1)可得理論轉(zhuǎn)速</p><p>　　根據(jù)《金屬加工工藝及工裝設(shè)計》表4-43查得CA6140車床的標(biāo)準(zhǔn)轉(zhuǎn)速，所以由式(2.2)可得實際切削速度</p><

67、p><b>　　(2) 基本工時</b></p><p>　　被切削層長度由毛坯可知為，刀具切入長度取，刀具切出長度取，走刀次數(shù)1次，則由式(2.3)可得機(jī)動時間</p><p>　　根據(jù)《金屬加工工藝及工裝設(shè)計》表4-106，得輔助時間</p><p>　　工序12：精車Φ85外圓</p><p>　　工件材料為

68、HT200鑄造，機(jī)床選用CA6140，刀具為90°硬質(zhì)合金車刀。</p><p><b>　　(1) 切削用量</b></p><p>　　根據(jù)《金屬加工工藝及工裝設(shè)計》表4-54確定進(jìn)給量，，，由式(2.1)可得理論轉(zhuǎn)速</p><p>　　根據(jù)《金屬加工工藝及工裝設(shè)計》表4-43查得CA6140車床的標(biāo)準(zhǔn)轉(zhuǎn)速，所以由式(2.2)可

69、得實際切削速度</p><p><b>　　(2) 基本工時</b></p><p>　　被切削層長度由毛坯可知為，刀具切入長度取，刀具切出長度取，走刀次數(shù)1次，則由式(2.3)可得機(jī)動時間</p><p>　　根據(jù)《金屬加工工藝及工裝設(shè)計》表4-106，得輔助時間。</p><p><b>　　工序13：去毛

70、刺</b></p><p><b>　　工序14：終檢</b></p><p>　　以上的工藝卡片及工序卡詳見附錄。</p><p><b>　　3 夾具設(shè)計</b></p><p>　　3.1 車Φ85外圓的夾具設(shè)計</p><p>　　3.1.1 問題的提出&

71、lt;/p><p>　　夾具的種類很多，有通用夾具，專用夾具和組合夾具等，本夾具是用來車削粗車和精車軸的外圓，由于本零件比較特殊，為了使定位誤差為零 ，我們設(shè)計基準(zhǔn)為軸頂尖位置，作為主要的基準(zhǔn)，在刀具方面我們選用硬質(zhì)合金90°車刀進(jìn)行加工。</p><p>　　3.1.2 定位方式和定位基準(zhǔn)的選擇</p><p>　　工件上的加工為車削軸的外圓，故應(yīng)按完全定位

72、設(shè)計夾具，限制6個自由度，并力求遵守基準(zhǔn)重合原則，以減少定位誤差對加工精度的影響，所以根據(jù)軸本身的加工特點(diǎn)來選擇定位的方式，選擇用主軸圓柱軸定位，用尾座頂尖兩邊夾緊，來實現(xiàn)定位加工。</p><p>　　3.1.3 切削力及夾緊力計算</p><p>　　計算夾緊力時，通常將夾具和工件看成是一個剛性系統(tǒng)。本工序在車削加工過程中切削力為圓周切削分力，因此，在計算夾緊力時可以不計算徑向切削分力

73、和軸向切削分力。為保證夾緊可靠，應(yīng)將理論夾緊力乘上安全系數(shù)作為工件加工時所需要的夾緊力，即</p><p><b>　　(3.1)</b></p><p>　　式中為實際所需夾緊力（N）：</p><p>　　為理論夾緊力（N）：</p><p><b>　　為安全系數(shù)。</b></p>

74、<p><b>　　(3.2)</b></p><p>　　根據(jù)《金屬加工工藝及工裝設(shè)計》表5-61可知，為46；</p><p><b>　　為1.0；</b></p><p><b>　　為0.4；</b></p><p><b>　　為0；<

75、/b></p><p><b>　　為修正系數(shù)1.5。</b></p><p>　　又從上節(jié)可知，，，所以由公式(3.2)得，理論夾緊力</p><p><b>　　安全系數(shù)按下式計算</b></p><p><b>　　(3.3)</b></p><

76、p>　　根據(jù)《機(jī)床夾具及應(yīng)用》表4-1可知式中為基本安全系數(shù)1.5；</p><p>　　為加工性質(zhì)系數(shù)1.2；</p><p>　　為刀具鈍化系數(shù)1.15；</p><p>　　為切削特點(diǎn)系數(shù)1.0；</p><p>　　為夾緊力穩(wěn)定系數(shù)1.3。</p><p>　　所以由公式(3.3)得</p>

77、<p><b>　　由公式(3.1)得</b></p><p>　　由于兩端是頂尖裝夾，左頂尖1直接裝夾在機(jī)床主軸上，右頂尖2裝夾在機(jī)床尾座上，所以加緊力是滿足要求的。夾具總體圖如圖3.1所示。</p><p><b>　　圖3.1夾具總體圖</b></p><p>　　3.1.4 定位誤差分析</p&g

78、t;<p>　　夾具的主要定位元件為兩頂尖，不存在定位誤差，這種定位方案可行。</p><p>　　3.1.5 夾具設(shè)計及操作簡要說明</p><p>　　本夾具設(shè)計采用雙頂尖，它的優(yōu)點(diǎn)為定心準(zhǔn)確，裝夾穩(wěn)定，易于確保同軸度的要求，所以根據(jù)《金屬加工工藝及工裝設(shè)計》表4-43可得主軸孔錐度為莫氏6號，外錐大徑基本尺寸D =63.348mm，而由零件圖可知零件頂面的大孔為Φ65m

79、m，而十字頭為，所以頂尖1設(shè)計為大端為Φ75的圓，小端為Φ35的圓，來限制零件的5個自由度。而機(jī)床尾座孔錐度為莫氏5號，外錐大徑基本尺寸D=44.399mm，所以頂尖2設(shè)計為大端為Φ5小端為Φ10mm。用UG進(jìn)行三維建模得如圖3.2頂尖1和圖3.3頂尖2所示，而裝配圖如圖3.4所示。</p><p>　　夾緊裝置采用移動的頂尖來夾緊，采用裝在尾座的頂尖來實現(xiàn)，當(dāng)加工完后，可以將尾座向后移動，退后一段距離把工件取出

80、。</p><p><b>　　圖3.2頂尖1</b></p><p><b>　　圖3.3頂尖2</b></p><p>　　圖3.4 夾具1裝配圖</p><p>　　3.2 挖Φ24槽的夾具設(shè)計</p><p>　　3.2.1 問題的提出</p><

81、p>　　原工藝可在鏜床上進(jìn)行徑向孔內(nèi)槽的粗、精加工，但是生產(chǎn)中發(fā)現(xiàn)，受鏜床轉(zhuǎn)速低及刀具手工刃磨、手工敲刀調(diào)整直徑的影響，孔內(nèi)槽尺寸控制困難，加工效率低，同軸度難以保證，穩(wěn)定性很差。為此，根據(jù)實際需要，利用現(xiàn)有資源，設(shè)計了一套組合夾具，在車床上加工此零件的徑向孔內(nèi)槽。</p><p>　　3.2.2 定位方式和定位基準(zhǔn)的選擇</p><p>　　工件上的加工為挖Φ24槽，故應(yīng)按完全定位

82、設(shè)計夾具，并力求遵守基準(zhǔn)重合原則，以減少定位誤差對加工精度的影響，所以根據(jù)軸本身的加工特點(diǎn)來選擇定位的方式。以零件的底面為基準(zhǔn)面，選擇用一個短支承板限制兩個自由度，一個限位支承釘限制一個自由度和一個大平面限制三個自由度來實現(xiàn)定位加工，用V型塊和夾緊壓板來實現(xiàn)夾緊。</p><p>　　3.2.3 切削力及夾緊力計算</p><p>　　計算夾緊力時，通常將夾具和工件看成是一個剛性系統(tǒng)。本工

83、序在車削加工過程中切削力為圓周切削分力，因此，在計算夾緊力時可以不計算徑向切削分力和軸向切削分力。為保證夾緊可靠，應(yīng)將理論夾緊力乘上安全系數(shù)作為工件加工時所需要的夾緊力，即</p><p>　　根據(jù)《金屬加工工藝及工裝設(shè)計》表5-61可知，為46；</p><p><b>　　為1.0；</b></p><p><b>　　為0.4；

84、</b></p><p><b>　　為0；</b></p><p><b>　　為修正系數(shù)1.0。</b></p><p>　　又從上節(jié)可知，，，所以由公式(3.2)得理論夾緊力為</p><p>　　根據(jù)《機(jī)床夾具及應(yīng)用》表4-1可知式中為基本安全系數(shù)1.5；</p>

85、<p>　　為加工性質(zhì)系數(shù)1.2；</p><p>　　為刀具鈍化系數(shù)1.15；</p><p>　　為切削特點(diǎn)系數(shù)1.0；</p><p>　　為夾緊力穩(wěn)定系數(shù)1.3。</p><p>　　所以由公式(3.3)得</p><p><b>　　由公式(3.1)得</b></p>

86、;<p>　　由于是由夾緊壓板夾緊，有六角頭螺栓夾緊。</p><p>　　3.2.4 定位誤差分析</p><p>　　定位誤差包括定位基準(zhǔn)及工序基準(zhǔn)，當(dāng)工序基準(zhǔn)與定位基準(zhǔn)不重合時，產(chǎn)生的是基準(zhǔn)不重合誤差，即；當(dāng)定位副制造誤差及其配合間隙引起的定位誤差為基準(zhǔn)位移誤差就，即。</p><p>　　由設(shè)計可知，工序基準(zhǔn)與定位基準(zhǔn)重合，此時，只有基準(zhǔn)位移誤

87、差，故</p><p><b>　　(3.4)</b></p><p><b>　　符合要求。</b></p><p>　　3.2.5 夾具設(shè)計及操作簡要說明</p><p>　　本設(shè)計為由連接壓板將基礎(chǔ)立板和基礎(chǔ)橫板組成彎板形式的夾具體，用于支承零件，承受零件的重量。根據(jù)零件大小，根據(jù)《機(jī)床夾具設(shè)

88、計手冊》表3-10-3選用二側(cè)槽方形基礎(chǔ)板規(guī)格為為基礎(chǔ)板，而在基礎(chǔ)立板上，添加一個短支承板和一個限位支承釘，用UG三維建模出基礎(chǔ)橫板和基礎(chǔ)立板，如圖3.5和圖3.6所示。</p><p><b>　　圖3.5基礎(chǔ)橫板</b></p><p><b>　　圖3.6基礎(chǔ)立板</b></p><p>　　根據(jù)《機(jī)床夾具設(shè)計手冊》

89、表3-10-10選用連接壓板規(guī)格為，用UG三維建模如圖3.7所示。</p><p><b>　　圖3.7連接板</b></p><p>　　根據(jù)《機(jī)械工程標(biāo)準(zhǔn)手冊—螺紋與緊固卷》表8-32里的緊定螺釘?shù)臋C(jī)械性能和表17-15緊定螺釘?shù)某叽纾x用螺紋規(guī)格d=M10,公稱長度l=40mm、性能等級為14H、表面氧化的開槽長圓柱，螺釘為GB/T75 M1040。UG三維建模

90、如圖3.8所示。</p><p><b>　　圖3.8緊定螺釘</b></p><p>　　根據(jù)《夾具結(jié)構(gòu)設(shè)計手冊》表1-11的V型塊再由零件實際需要，用UG三維建模出實體見圖3.9。</p><p><b>　　圖3.9V型塊</b></p><p>　　根據(jù)V型塊和零件的尺寸自己設(shè)計出夾緊壓板的

91、尺寸，并用UG進(jìn)行三維建模，見圖3.10。</p><p><b>　　圖3.10夾緊壓板</b></p><p>　　根據(jù)《機(jī)械工程標(biāo)準(zhǔn)手冊—螺紋與緊固卷》表14-2，選用螺紋規(guī)格d=M10、公稱長度l=95mm、性能等級為8.8級、表面氧化、A級六角頭螺栓。用UG三維建模如圖3.11所示。</p><p>　　圖3.11六角頭螺栓</

92、p><p>　　根據(jù)《機(jī)械工程標(biāo)準(zhǔn)手冊—螺紋與緊固卷》表22-1，選用A級平墊圈，用于支承面狀態(tài)和增加承受預(yù)緊力，規(guī)格為GB/T 97.2 10，用UG建模如圖3.12所示。</p><p>　　圖3.12 A級平墊圈</p><p>　　在基礎(chǔ)立板和基礎(chǔ)橫板組成彎板支承零件，需要一個過渡圓盤來實現(xiàn)基礎(chǔ)立板和機(jī)床的連接，用UG建模如圖3.13所示。</p>

93、;<p>　　圖3.13 過渡圓盤</p><p>　　在建立了如上述模型后，進(jìn)入UG的裝配模塊進(jìn)行裝配，基礎(chǔ)橫版與基礎(chǔ)立板通過連接板用壓緊螺釘連接，V型塊與基礎(chǔ)立板通過壓緊螺釘連接，零件由壓緊板和V型塊用六角頭螺栓夾緊，用支承套定位來實現(xiàn)同軸度的要求，由上述定位可知，這套夾具限制了6個自由度。夾具裝配圖見圖3.14，爆炸圖見3.15。</p><p>　　當(dāng)加工好一邊的時候

94、，只需要松開六角頭螺栓即可，因為有支承套定位，所以也節(jié)省了對正的時間，安裝與拆卸方便。</p><p>　　圖3.14 夾具2裝配圖</p><p>　　圖3.15 夾具2爆炸圖</p><p><b>　　4 運(yùn)動仿真</b></p><p><b>　　4.1 UG的簡介</b></p&g

95、t;<p>　　UG是Unigraphics的縮寫，這是一個交互式CAD/CAM(計算機(jī)輔助設(shè)計與計算機(jī)輔助制造)系統(tǒng)，它的功能強(qiáng)大，可以輕松實現(xiàn)各種復(fù)雜實體及造型的三維建模。它在剛開始主要用于工作站，但隨著PC硬件的發(fā)展和個人用戶的快速增長，在PC上的應(yīng)用取得了迅猛的增長，目前已經(jīng)成為模具行業(yè)三維設(shè)計的一個主流應(yīng)用。</p><p>　　UG的開發(fā)始于1969年，它是基于C語言開發(fā)實現(xiàn)的。UG N

96、X是一個在二和三維空間無結(jié)構(gòu)網(wǎng)格上使用自適應(yīng)多重網(wǎng)格方法開發(fā)的一個靈活的數(shù)值求解偏微分方程的軟件工具。其設(shè)計思想足夠靈活地支持多種離散方案。因此軟件可對許多不同的應(yīng)用再利用[8]。</p><p>　　UGS公司的Unigraphics NX為產(chǎn)品設(shè)計及加工過程提供了數(shù)字化造型和驗證的手段，并針對虛擬設(shè)計和工藝設(shè)計的需求，提供了經(jīng)過實踐驗證得到的解決方案。它能夠使企業(yè)通過新一代數(shù)字化產(chǎn)品開發(fā)系統(tǒng)實現(xiàn)向產(chǎn)品全面的生

97、命周期管理轉(zhuǎn)型的目標(biāo)。它提供了一套完整的集成解決方案，從流程開始一直到產(chǎn)品最終交付，包括了風(fēng)格與樣式、設(shè)計、仿真、加工和制造等各項功能。</p><p><b>　　UG的發(fā)展歷史：</b></p><p>　　1960年，McDonnell Douglas Automation 公司成立。</p><p>　　1976年，收購了Unigrap

98、hics CAD/CAE/CAM系統(tǒng)的開發(fā)商——United Computer 公司，UG的雛形問世。</p><p>　　1983年，UG 上市。</p><p>　　1986年，Unigraphics吸取了業(yè)界領(lǐng)先的、為實踐所證實的實體建模核心——Parasolid的部份功能。</p><p>　　1989年，Unigraphics宣布支持UNIX平臺及開放系統(tǒng)

99、的結(jié)構(gòu)，并將一個新的與STEP標(biāo)準(zhǔn)兼容的三維實體建模核心Parasolid引入UG。</p><p>　　1990年，Unigraphics作為McDonnell Douglas（現(xiàn)在的波音飛機(jī)公司）的機(jī)械CAD/CAE/CAM的標(biāo)準(zhǔn)。</p><p>　　1991年，Unigraphics開始了從CAD/CAE/CAM大型機(jī)版本到工作站版本的轉(zhuǎn)移。</p><p>

100、;　　1993年，Unigraphics引入復(fù)合建模的概念，可以實體建模、曲線建模、框線建模、半?yún)?shù)化及參數(shù)化建模融為一體。</p><p>　　1995年，Unigraphics首次發(fā)布了Windows NT版本。</p><p>　　1996年，Unigraphics發(fā)布了能自動進(jìn)行干涉檢查的高級裝配功能模塊、最先進(jìn)的CAM模塊以及具有A類曲線造型能力的工業(yè)造型模塊：它在全球迅猛發(fā)展，

101、占領(lǐng)了巨大的市場份額，已經(jīng)成為高端及商業(yè)CAD/CAE/CAM應(yīng)用開發(fā)的常用軟件。</p><p>　　1997年，Unigraphics新增了包括WAVE（幾何鏈接器）在內(nèi)的一系列工業(yè)領(lǐng)先的新增功能。WEAV這一功能可以定義、控制、評估產(chǎn)品模板，被認(rèn)為是在未來幾年中業(yè)界最有影響的新技術(shù)。</p><p>　　2000年，Unigraphics發(fā)布了新版本的UG17，最新版本的，是UGS成

102、為工業(yè)界第一個可以裝載包含深層嵌入“基于工程知識”（KBE）語言的世界級MCAD軟件產(chǎn)品的供應(yīng)商。</p><p>　　2001年，Unigraphics發(fā)布了新版本UG18，新版本對舊版本的對話框進(jìn)行了調(diào)整，使得在最少的對話框中能完成更多的工作，從而簡化了設(shè)計。</p><p>　　2002年，Unigraphics發(fā)布了UG NX1.0.新版本繼承了UG18的優(yōu)點(diǎn)，改進(jìn)和增加了許多功能

103、，使其功能更強(qiáng)大，更完美。</p><p>　　2003年，Unigraphics發(fā)布了新版本UG NX2.0 。新版本基于最新的行業(yè)標(biāo)準(zhǔn)，它是一個全新支持PLM的體系結(jié)構(gòu)。EDS公司同其主要客戶一起，設(shè)計了這樣一個先進(jìn)的體系結(jié)構(gòu)，用于支持完整的產(chǎn)品工程。</p><p>　　2004年，Unigraphics發(fā)布了新版本的UG NX3.0，它為用戶的產(chǎn)品設(shè)計與加工過程提供了數(shù)字化造型和驗

104、證手段，。它針對用戶的虛擬產(chǎn)品的設(shè)計和工藝設(shè)計的需要，提供經(jīng)過實踐驗證的解決方案。</p><p>　　2005年，Unigraphics發(fā)布了新版本的UG NX4.0.它是嶄新的NX體系結(jié)構(gòu)，使得開發(fā)與應(yīng)用更加簡單和快捷。</p><p>　　2007年04月， UGS公司發(fā)布了NX5.0 – NX的下一代數(shù)字產(chǎn)品開發(fā)軟件，幫助用戶以更快的速度開發(fā)創(chuàng)新產(chǎn)品，實現(xiàn)更高的成本效益。</

105、p><p>　　2008年06月，Siemens PLM Software發(fā)布NX6.0，建立在新的同步建模技術(shù)基礎(chǔ)之上的NX 6將在市場上產(chǎn)生重大影響。同步建模技術(shù)的發(fā)布標(biāo)志著NX的一個重要里程碑，并且向MCAD市場展示Siemens的鄭重承諾。 NX 6將為我們的重要客戶提供極大的生產(chǎn)力提高。</p><p>　　2009年10月 – 西門子工業(yè)自動化業(yè)務(wù)部旗下機(jī)構(gòu)、全球領(lǐng)先的產(chǎn)品生命周期

106、管理（PLM）軟件與服務(wù)提供商Siemens PLM Software 宣布推出其旗艦數(shù)字化產(chǎn)品開發(fā)解決方案NX 軟件的最新版。NX 7.0引入了“HD3D”（三維精確描述）功能，即一個開放、直觀的可視化環(huán)境，有助于全球產(chǎn)品開發(fā)團(tuán)隊充分發(fā)掘PLM信息的價值，并顯著提升其制定卓有成效的產(chǎn)品決策的能力。此外，NX 7.0還新增了同步建模技術(shù)的增強(qiáng)功能。修復(fù)了很多6.0所存在的漏洞，穩(wěn)定性方面較6.0有很大的提升。</p>&l

107、t;p>　　2010年5月20日Siemens PLM Software在上海世博會發(fā)布了功能增強(qiáng)的NX7最新版本（NX 7.5），NX GC 工具箱將作為NX 7最新版本的一個應(yīng)用模塊與NX 7一起同步發(fā)布。NX GC 工具箱是為滿足中國用戶對NX特殊需求推出的本地化軟件工具包。在符合國家標(biāo)準(zhǔn)（GB）基礎(chǔ)上，NX GC 工具箱做了進(jìn)一步完善和大量的增強(qiáng)工作。</p><p>　　2011年09月 - Si

108、emens PLM Software發(fā)布了UG8.0。</p><p>　　2012年10月 - Siemens PLM Software發(fā)布了UG8.5[9]。</p><p><b>　　4.2 運(yùn)動仿真</b></p><p>　　運(yùn)動仿真是UG/CAE（Computer Aided Engineering）模塊中的重

109、要部分，它能對各種二維或三維機(jī)構(gòu)進(jìn)行復(fù)雜的運(yùn)動學(xué)分析、動力分析和設(shè)計仿真。通過UG/Modeling的功能可以建立一個三維實體模型，利用UG/Motion的功能可以給三維實體模型的各個部件賦予一定的運(yùn)動學(xué)性，再在各個部件之間設(shè)立一定的連接關(guān)系就可建立一個運(yùn)動仿真模型。UG/Motion的功能可以對運(yùn)動機(jī)構(gòu)進(jìn)行大量的裝配分析工作、運(yùn)動合理性分析工作，例如干涉檢查、軌跡包絡(luò)等，得到大量運(yùn)動機(jī)構(gòu)的運(yùn)動參數(shù)。通過對這個運(yùn)動仿真模型進(jìn)行運(yùn)動學(xué)或動

110、力學(xué)運(yùn)動分析就以驗證該運(yùn)動機(jī)構(gòu)設(shè)計的合理性，并且可以利用圖形輸出各個部件的位移、坐標(biāo)、加速度、速度和力的變化情況，對運(yùn)動機(jī)構(gòu)進(jìn)行優(yōu)化。</p><p>　　運(yùn)動仿真功能的實現(xiàn)步驟為：1．建立一個運(yùn)動分析場景；2．進(jìn)行運(yùn)動模型的構(gòu)建，包括設(shè)置每個零件的連桿特性，設(shè)置兩個連桿間的運(yùn)動副；3．進(jìn)行運(yùn)動參數(shù)的設(shè)置，提交運(yùn)動仿真模型數(shù)據(jù)，同時進(jìn)行運(yùn)動仿真動畫的輸出和運(yùn)動過程的控制；4．運(yùn)動分析結(jié)果的數(shù)據(jù)輸出和表格、變化曲線

111、輸出，人為的進(jìn)行機(jī)構(gòu)運(yùn)動特性的分析[10]。</p><p>　　4.2.1 專用車床夾具1的運(yùn)動仿真</p><p><b>　　操作步驟如下：</b></p><p>　　打開“夾具1.prt”文件，如圖4.1所示。</p><p>　　圖4.1 打開文件示意圖</p><p>　　單擊菜單欄

112、【起始】→【運(yùn)動仿真】按鈕，進(jìn)入運(yùn)動仿真模塊。</p><p>　　點(diǎn)擊運(yùn)動仿真工具欄區(qū)的連桿特性和運(yùn)動副模塊中的圖標(biāo) (連桿)，系統(tǒng)將會打開【連桿特性創(chuàng)建】對話框，如圖4.2所示。</p><p>　　圖4.2連桿特性的建立</p><p>　　在建立了一個運(yùn)動場景和設(shè)置了連桿特性后，可以開始進(jìn)行運(yùn)動副創(chuàng)建的操作。點(diǎn)擊連桿特性和運(yùn)動副模塊中的鉸鏈連接（運(yùn)動副）按鈕

113、后，將彈出一個對話框要求用戶選擇鉸鏈連接的類型，如圖4.3所示。</p><p>　　圖4.3運(yùn)動副的建立</p><p>　　在建立過連桿和運(yùn)動副后，建立驅(qū)動，如圖4.4所示。</p><p><b>　　圖4.4驅(qū)動的建立</b></p><p>　　進(jìn)行運(yùn)動參數(shù)的設(shè)置，提交運(yùn)動仿真模型數(shù)據(jù)，同時進(jìn)行運(yùn)動仿真動畫的輸

114、出和運(yùn)動過程的控制，UG的運(yùn)動分析類型有兩類：靜態(tài)分析和動力學(xué)分析。在這個設(shè)計里，選用動力學(xué)分析，如圖4.5，設(shè)置時間與步數(shù)，點(diǎn)擊確定，彈出如圖4.6對話框，即可看動畫運(yùn)行。</p><p>　　圖4.5參數(shù)設(shè)置 圖4.6動畫過程</p><p>　　運(yùn)動分析結(jié)果的圖表輸出，點(diǎn)擊功能菜單區(qū)運(yùn)動分析模塊中的圖表按鈕，將彈出一個【運(yùn)動時間和

115、步驟設(shè)置】對話框，如圖4.7所示，然后點(diǎn)擊生成電子表格，如圖4.8所示。</p><p>　　圖4.7 運(yùn)行時間步數(shù) 圖4.8 電子表格</p><p>　　點(diǎn)擊運(yùn)動分析，導(dǎo)出連接信息如圖4.9所示。</p><p>　　如表格可看出，速度和時間成正比，從而可知所設(shè)計的夾具符合要求。（在圖4.9里的日期2008年4月28

116、日，是因所用UG4.0版本設(shè)置而得。）</p><p><b>　　圖4.9 連接信息</b></p><p>　　4.2.2 專用車床夾具2的運(yùn)動仿真</p><p>　　夾具2的運(yùn)動仿真的設(shè)置與夾具1相同，將所有的零件生成一個連桿，在零件中心，用兩點(diǎn)來做運(yùn)動的矢量方向，如圖4.10所示。運(yùn)動副為旋轉(zhuǎn)運(yùn)動，然后，點(diǎn)擊動畫，即可實現(xiàn)運(yùn)動仿真，運(yùn)

117、動所生成的速度與時間的電子表格如圖4.11所示，運(yùn)動分析導(dǎo)出連接信息如圖4.12所示。</p><p>　　圖4.10 運(yùn)動副建立 圖4.11 電子表格 </p><p>　　圖4.12 連接信息</p><p><b>　　5 結(jié)論與展望</b></p><p&g

118、t;<b>　　5.1 結(jié)論</b></p><p>　　本次畢業(yè)設(shè)計的主要內(nèi)容是車床專用夾具的虛擬設(shè)計及運(yùn)動仿真，在上學(xué)期的課程設(shè)計中，對夾具有了一定的了解，所以根據(jù)對任務(wù)書的了解，在第二章內(nèi)，對零件做了分析及做了相應(yīng)的工藝規(guī)程設(shè)計，制定出了工藝路線，確定了加工余量、工序尺寸及毛坯尺寸，確定了切削用量及基本工時；在第三章，主要針對車削Φ85外圓和挖Φ24槽的車床夾具設(shè)計，并利用UG軟件對其

119、進(jìn)行建模，裝配等；在第四章，主要是對第三章的夾具設(shè)計做運(yùn)動仿真，并進(jìn)行分析。綜上所述，這次設(shè)計達(dá)到了任務(wù)書的要求，完成了任務(wù)書所下達(dá)的各個任務(wù)。</p><p>　　5.2 不足之處及展望</p><p>　　在這次畢業(yè)設(shè)計中，課題是基于UG的車床夾具的虛擬設(shè)計及運(yùn)動仿真，對于UG的建模及裝配，在大學(xué)階段已經(jīng)有了一定的了解，但是對于運(yùn)動仿真從未接觸過，在這邊設(shè)計中，最后要給設(shè)計的夾具做動態(tài)